[发明专利]一种铝碳化硅复合材料表面化学镀镍磷合金工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种化学镀镍磷合金工艺，尤其是涉及一种铝碳化硅复合材料表面化学镀镍磷合金工艺。

背景技术

铝碳化硅复合材料在应用于电子封装领域时，除要求具有高导热和低热膨胀系数性质外，还要求具有可焊性；应用于光学系统作反射镜时，除要求结构稳定外，还要求有较厚的镀层；因此，需要在铝碳化硅复合材料上镀金属膜。  

目前国内比较成熟的铝碳化硅复合材料化学镀镍磷工艺主要只针对于高体积分数铝碳化硅复合材料，在乳酸体系化学镀镍磷，pH控制在4.5，磷含量为5.8%；其次有针对铝碳化硅复合材料制备反射镜时的镀层工艺，采用2次浸锌，碱性化学镀镍磷后，再酸性化学镀镍磷，pH控制在4～4.5，镀层中磷含量达到11%以上，再镀增反膜，工艺较复杂，成本高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种工艺简单，成本低，适用范围广的铝碳化硅复合材料表面化学镀镍磷合金工艺。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种铝碳化硅复合材料表面化学镀镍磷合金工艺，包括如下步骤：

（1）待镀工件表面预处理：将待镀工件表面打磨，置于含氧化铝介质的光饰机中，光饰15～45min，并洗净；

（2）除油：将经步骤（1）处理后的待镀工件置于含质量分数为8～15%的硅酸钠水溶液中，清洗20～40min，再用去离子水洗净，吹干； 

（3）粗化：将经步骤（2）处理后的待镀工件用氢氟酸、硝酸、过氧化氢和去离子水组成的溶液浸泡，所述浸泡溶液中，氢氟酸、硝酸、过氧化氢与去离子水的体积比为（0.1～0.4）:（1～1.5）:( 1～1.5):(1～1.5)，浸泡8～15min，再用去离子水洗净，吹干；

（4）活化：将经步骤（3）粗化后的待镀工件用醋酸镍、次亚磷酸钠、无水乙醇和去离子水组成的活化溶液浸泡，所述活化溶液中，醋酸镍、次亚磷酸钠与无水乙醇的质量比为1:（0.8～1.2）:（12～18），去离子水的量为醋酸镍的3～5倍,浸泡10～30min，再用去离子水洗净，吹干；然后在150～200℃热处理15～25min； 

（5）施镀：将经步骤（4）活化后的待镀工件置于由镍盐、还原剂、络合剂、稳定剂、缓冲剂和去离子水组成的化学镀液中，所述化学镀液中，镍盐20～30g/L,还原剂为15～25g/L，络合剂为15～60ml/L（如络合剂中含有硼酸，则硼酸计量单位为“g/l”）,稳定剂含量为1～10mg/L，缓冲剂为0.5～2g/L；用氨水控制化学镀液pH值为4.0～4.5，水浴加热至70～95℃，镀速为5～12μm/h(施镀时间根据所需镀层厚度确定)； 

（6）热处理：将经步骤（5）施镀后的工件置于加热炉内，加热至200～300℃，恒温30～90min后，冷却即成。

进一步，步骤（2），所述清洗可采用超声波清洗。

进一步，步骤（5），所述镍盐优选硫酸镍或醋酸镍。

进一步，步骤（5），所述还原剂优选次亚磷酸钠。

进一步，步骤（5），所述络合剂优选乳酸、丙酸、乙酸、硼酸中的一种或多种；更优选为乳酸、丙酸、乙酸、硼酸中的至少三种。

进一步，步骤（5），所述稳定剂优选Pb²⁺ 或硫脲。

进一步，步骤（5），所述缓冲剂优选醋酸钠或氟化钠。

本发明工艺简单，操作方便，成本低，效率高，适用范围广，对环境无污染，可实现工业化生产，所得镀层光亮、平整、均匀、致密，通过光学显微镜观察，镀层无起泡、剥落和裂纹等现象。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

针对碳化硅含量为36%的铝碳化硅复合材料表面进行化学镀镍磷合金，其步骤如下：

（1）待镀工件预处理：将待镀工件（碳化硅含量为36%的铝碳化硅复合材料工件）表面打磨，置于含氧化铝介质的光饰机中，光饰30min，并洗净；

（2）除油：将经步骤（1）处理后的待镀工件置于含质量分数为10%硅酸钠的水溶液中，超声波清洗25min，再用去离子水洗净，吹干；

（3）粗化：将经步骤（2）处理后的待镀工件用氢氟酸、硝酸、过氧化氢和去离子水组成的溶液浸泡，所述浸泡溶液中，氢氟酸、硝酸、过氧化氢与去离子水体积比为0.1:1:1:1，浸泡10 min，再用去离子水洗净，吹干；