一种电镀锌及氢气还原气氛下热处理涂层的方法

1.本发明属于激光电镀及还原热处理领域，具体涉及一种电镀锌及氢气还原气氛下热处理涂层的方法。


背景技术：

2.电镀锌已经发展成为一种较为成熟的技术，但常规电镀锌涂层存在电镀效率低、涂层致密度不足，涂层与基体结合强度较低的问题，且该问题在常规电镀领域目前仍然无法解决。
3.激光电镀是一门新兴的技术，“激光增镀效应”使激光电镀具有优于常规电镀的特性，国外已经将激光增镀技术使用在电路板、半导体等领域。但国内对于激光电镀的实际应用还较少。


技术实现要素：

4.发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种电镀锌及氢气还原气氛下热处理涂层的方法。
5.技术方案：本发明所述的一种电镀锌及氢气还原气氛下热处理涂层的方法，包括如下步骤：（1）通过激光电镀的方式在基板上制备锌涂层；（2）在氢气还原气氛下对锌涂层进行热处理；（3）热处理结束后采用随炉冷却工艺进行冷却处理。
6.进一步的，步骤（1）中激光器采用co2激光器。
7.进一步的，所述激光器工艺参数为：激光波长1.064 um，激光器工作电压810
‑
900v，激光频率20
‑
40 hz。
8.进一步的，步骤（1）电镀装置中阳极为金属锌板，阴极为基板，电解槽侧面设置有通光用的光学玻璃。
9.进一步的，步骤（1）中电镀工艺参数为：电镀液包括znso4和h3bo3，电流密度0.8
‑
1.7 a/dm2，镀液温度20
‑
40℃。
10.进一步的，所述znso4密度为150
‑
190 g/l；h3bo3密度为7
‑
15 g/l。
11.进一步的，步骤（1）中基板采用紫铜板。
12.进一步的，步骤（2）热处理工艺参数为：保温温度450
‑
520℃，保温时间45
‑
65min。
13.有益效果：本发明通过激光电镀技术在紫铜板上制备锌涂层，对涂层在氢气还原气氛下进行热处理，制备的锌涂层孔隙率低，结合强度高，制备效率高；同时激光电镀解决了常规电镀效率低、涂层致密度不足的问题，生产效率明显提高，适合工业化大生产使用。
具体实施方式
14.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实
施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0015][0016]
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0017]
实施例1本发明所述的一种电镀锌及氢气还原气氛下热处理涂层的方法，包括如下步骤：（1）通过激光电镀的方式在基板上制备锌涂层：激光器优选采用co2激光器，激光器工艺参数为：激光波长1.064 um，激光器工作电压810v，激光频率20
‑
hz。
[0018]
电镀装置中阳极为金属锌板，阴极为基板，基板优选采用紫铜板，电解槽侧面设置有通光用的光学玻璃。电镀工艺参数为：电镀液包括znso4和h3bo3，其中znso4密度为150 g/l；h3bo3密度为7 g/l，电流密度0.8a/dm2，镀液温度20℃。
[0019]
（2）在氢气还原气氛下对锌涂层进行热处理：热处理工艺参数为：保温温度450℃，保温时间45min。
[0020]
（3）热处理结束后采用随炉冷却工艺进行冷却处理。
[0021]
实施例2本发明所述的一种电镀锌及氢气还原气氛下热处理涂层的方法，包括如下步骤：（1）通过激光电镀的方式在基板上制备锌涂层：激光器优选采用co2激光器，激光器工艺参数为：激光波长1.064 um，激光器工作电压850v，激光频率25hz。
[0022]
电镀装置中阳极为金属锌板，阴极为基板，基板优选采用紫铜板，电解槽侧面设置有通光用的光学玻璃。电镀工艺参数为：电镀液包括znso4和h3bo3，其中znso4密度为160 g/l；h3bo3密度为10 g/l，电流密度1.0a/dm2，镀液温度25℃。
[0023]
（2）在氢气还原气氛下对锌涂层进行热处理：热处理工艺参数为：保温温度480℃，保温时间50min。
[0024]
（3）热处理结束后采用随炉冷却工艺进行冷却处理。
[0025]
实施例3本发明所述的一种电镀锌及氢气还原气氛下热处理涂层的方法，包括如下步骤：（1）通过激光电镀的方式在基板上制备锌涂层：激光器优选采用co2激光器，激光器工艺参数为：激光波长1.064 um，激光器工作电压870v，激光频率30 hz。
[0026]
电镀装置中阳极为金属锌板，阴极为基板，基板优选采用紫铜板，电解槽侧面设置有通光用的光学玻璃。电镀工艺参数为：电镀液包括znso4和h3bo3，其中znso4密度为170 g/l；h3bo3密度为12g/l，电流密度1.2a/dm2，镀液温度30℃。
[0027]
（2）在氢气还原气氛下对锌涂层进行热处理：热处理工艺参数为：保温温度500℃，保温时间55min。
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（3）热处理结束后采用随炉冷却工艺进行冷却处理。
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实施例4本发明所述的一种电镀锌及氢气还原气氛下热处理涂层的方法，包括如下步骤：（1）通过激光电镀的方式在基板上制备锌涂层：激光器优选采用co2激光器，激光器工艺参数为：激光波长1.064 um，激光器工作电压890v，激光频率35 hz。
[0030]
电镀装置中阳极为金属锌板，阴极为基板，基板优选采用紫铜板，电解槽侧面设置有通光用的光学玻璃。电镀工艺参数为：电镀液包括znso4和h3bo3，其中znso4密度为180 g/l；h3bo3密度为15 g/l，电流密度1.5a/dm2，镀液温度35℃。
[0031]
（2）在氢气还原气氛下对锌涂层进行热处理：热处理工艺参数为：保温温度520℃，保温时间65min。
[0032]
（3）热处理结束后采用随炉冷却工艺进行冷却处理。
[0033]
实施例5本发明所述的一种电镀锌及氢气还原气氛下热处理涂层的方法，包括如下步骤：（1）通过激光电镀的方式在基板上制备锌涂层：激光器优选采用co2激光器，激光器工艺参数为：激光波长1.064 um，激光器工作电压900v，激光频率40 hz。
[0034]
电镀装置中阳极为金属锌板，阴极为基板，基板优选采用紫铜板，电解槽侧面设置有通光用的光学玻璃。电镀工艺参数为：电镀液包括znso4和h3bo3，其中znso4密度为190 g/l；h3bo3密度为15 g/l，电流密度1.7 a/dm2，镀液温度40℃。
[0035]
（2）在氢气还原气氛下对锌涂层进行热处理：热处理工艺参数为：保温温度520℃，保温时间65min。
[0036]
（3）热处理结束后采用随炉冷却工艺进行冷却处理。
[0037]
上述各实施例中的涂层制作完成后对各样品进行孔隙率、结合强度及制备效率测试，如下表1所示。
[0038]
表1涂层性能指标
注：结合强度为拉断黏接胶所测实际强度由此可见，本发明通过激光电镀技术在紫铜板上制备锌涂层，对涂层在氢气还原气氛下进行热处理，制备的锌涂层孔隙率低，结合强度高，制备效率高。
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以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。