一种铜铝双金属材料的表面处理工艺的制作方法

文档序号:14468819阅读:1169来源:国知局

本发明属于铜铝复合材料技术领域,具体地说涉及一种铜铝双金属材料的表面处理工艺。



背景技术:

铜铝复合排作为一种新型导体材料,具有铜材的导电导热性好的优点,同时具有铝材的质量轻、和经济等优点。随科技的不断发展,我国铜铝复合工艺已达到国际先进水平,先后颁布实施了国家标准并由我国主导参与制定了astm标准,逐渐被国内外客户认可,产品广泛应用于多个行业。但铜铝间存在电极电位差,表面不做防护,在正常大气环境下使用无问题;若在腐蚀介质下,铜铝界面会产生原电池反应,铜铝间界面会被腐蚀,进而会影响产品的使用。因此为了保证使用过程中的稳定,通常需要在产品表面做电镀锡防护处理,以达到防腐和增加排与排之间的接触面积的效果。

作为单一金属来讲,铝元素属于双性金属,既能与酸反应,又能与碱反应,没有适合的直接电镀的电镀液;且对氧有很强的亲和力,表面极易形成一层氧化膜;铝的电极电位很负,浸入电镀液时容易与具有较正电位的金属离子发生置换,影响镀层结合力;通常需要在铝基上覆盖一层底层或中间层后才能电镀。现在对铝基材的表面防护措施较为成熟的是阳极氧化工艺,就是在铝表面形成一层致密的氧化层,具有良好的抗蚀性和电绝缘性及高的热绝缘性。铜元素电镀过程相对简化,表面经活化后就可以直接电镀其他金属,且铜元素与锡元素间易形成致密的合金。

由于铜铝复合排是双金属,在电镀过程中需要充分考虑两种金属的特性,以达到防护的效果,避免在电镀过程中造成的二次腐蚀。现在的电镀方案是基于铝的电镀工艺基础上而来,其方法是表面除油后,进行两次浸锌,再预镀一层铜(利用铜锡间形成的合金,保证电镀后的结合力),最后镀锡,虽然工艺成熟,但生产工序较长。



技术实现要素:

本发明提供了一种铜铝双金属材料的表面处理工艺,解决了背景技术中的处理方法生产工序长的缺点。

本发明的技术方案是这样实现的:一种铜铝双金属材料的表面处理工艺,包括以下步骤:

(1)热浸除油:将铜铝复合材料用sf除油粉除油,用量40~60g/l,溶液温度50±10℃,时间5~8min;

(2)水洗:采用去离子水清洗,室温,时间20~40s;

(3)碱洗:采用40g/l的naoh溶液进行碱洗,温度50±10℃,时间40~80s;

(4)水洗:采用去离子水清洗,清洗两次,室温,时间20~40s;

(5)阳极氧化:采用200~300g/l的h2so4溶液阳板氧化,电压保持15~18v,温度10~20℃,时间5±2min;

(6)高温水封:采用去离子水,温度80~95℃对铜铝复合材料进行高温封闭处理,处理时间15~30s;

(7)水洗:用去离子水清洗,室温,时间5~15s;

(8)镀锡:采用硫酸亚锡30~50g/l、硫酸120~150g/l、x光亮剂10~20g/l、ds开缸剂15~25g/l对铜铝复合材料进行镀锡,电流0.8~1.2a/dm2,温度15~25℃,时间根据厚度确定;

(9)水洗:采用去离子水清洗,室温,时间5~15s,然后再用50~60℃的水清洗一次;

(10)干燥:将表面水渍去除,并进入烤箱烘烤。

本发明的有益效果是:本发明先将铜铝复合排进行阳极氧化,在铝表面形成一层致密的绝缘氧化铝,对铝元素进行了保护,同时阻止了铝元素参与后续的电镀过程,而且在阳极将铜表面进行了活化;然后将铜铝复合排直接电镀锡,这样既减少了中间的浸锌、预镀铜的工序,又达到了电镀防护的效果,大大缩短了电镀工艺流程,减少资源消耗,提供生产效率,减少了电镀层,提高了镀层结合力,进一步降低镀层破坏的隐患。

具体实施方式

为了更好地理解与实施,下面详细说明一种铜铝双金属材料的表面处理工艺:选取宽度60mm、厚度6mm、长度40mm的水平连铸铜铝复合排,进行以下步骤:

(1)热浸除油:将水平连铸铜铝复合排用sf除油粉除油,用量48g/l,溶液温度50℃,时间6min;

(2)水洗:采用去离子水清洗,室温,时间30s;

(3)碱洗:采用40g/l的naoh溶液碱洗,温度50℃,时间60s;

(4)水洗:采用去离子水清洗,清洗两次,室温,时间30s;

(5)阳极氧化:采用220g/l的h2so4溶液,电压保持15.5v,温度20℃,时间5min;

(6)高温水封:采用去离子水,温度90℃对铜铝复合排进行封闭处理,时间25s;

(7)水洗:用去离子水清洗,室温,时间10s;

(8)镀锡:采用硫酸亚锡40g/l、硫酸130g/l、x光亮剂15g/l、ds开缸剂20g/l,电流控制在1.0a/dm2,温度控制在22℃,镀锡层厚度6um;

(9)水洗:采用去离子水清洗,室温,时间10s,然后再用55℃的水清洗一次;

(10)干燥:将表面水渍去除,并进入烤箱烘烤,即得到成品。



技术特征:

技术总结
本发明提供了一种铜铝双金属材料的表面处理工艺,包括以下步骤:(1)热浸除油;(2)水洗;(3)碱洗;(4)水洗;(5)阳极氧化;(6)高温水封;(7)水洗;(8)镀锡:采用硫酸亚锡30~50g/L、硫酸120~150g/L、X光亮剂10~20g/L、DS开缸剂15~25g/L,电流控制在0.8~1.2A/dm2,温度控制在15~25℃;(9)水洗;(10)干燥。本发明先将铜铝复合排进行阳极氧化,在铝表面形成一层致密的绝缘氧化铝,对铝元素进行了保护,阻止了铝元素参与后续的电镀过程,而且在阳极将铜表面进行了活化;将铜铝复合排直接电镀锡,既减少了中间的浸锌、预镀铜的工序,又达到了电镀防护的效果。

技术研发人员:董晓文;王连忠;沙均洋
受保护的技术使用者:烟台孚信达双金属股份有限公司
技术研发日:2017.12.08
技术公布日:2018.05.18
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