[发明专利]一种含镍钴合金镀层的镀镍铜材及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种含镍钴合金镀层的镀镍铜材，其特征在于：所述镀镍铜材从内到外依次包括纯铜、镍钴铜合金层、镍钴合金层、镍层；

所述纯铜为带材，其纯度≥99.9%、厚度为0.05~0.4mm；

所述镍钴铜合金层是通过所述纯铜与镍钴合金层相互热扩散得到的；

所述镍钴合金层的晶粒尺寸为50~100nm；所述镍钴合金层中，钴的质量为镍钴合金层总质量的0.5~2%；

所述镍层的晶粒尺寸为100~600nm；

所述镍钴铜合金层、镍钴合金层、镍层的总厚度大于1μm小于等于3μm；

所述含镍钴合金镀层的镀镍铜材的制备方法，包括下述步骤：

步骤一

以活化的纯铜为阴极，以含Ni离子、Co离子的溶液做为镀液，采用脉冲电源进行电镀，在阴极得到Cu/NiCo材料；所述Cu/NiCo材料中，NiCo合金呈层状均匀分布在纯铜表面，所述NiCo合金的厚度为0.2~0.6μm；所述镍钴合金中，钴的质量为镍钴合金总质量的0.5~2%；电镀时，控制镀液的pH值为3.2~3.8，控制阴极的电流密度为2~4A/dm²；

步骤二

以步骤一所得Cu/NiCo材料为阴极，采用含Ni离子、高可焊性镀镍添加剂的溶液作为电镀液，采用脉冲电源进行电镀，得到Cu/NiCo/Ni材料；所述Cu/NiCo/Ni材料中镍层的厚度为0.8~2.8μm；所述高可焊性镀镍添加剂配方为：糖精10~20g/L，丙炔基二乙胺甲酸钠5~15g/L、双苯磺酰亚胺1~2g/L，丙烯基磺酸钠5~10g/L；电镀时，控制镀液的pH值为3.5~4.5，控制阴极的电流密度为5~10A/dm²；

步骤三

在还原气氛下，将步骤二所得Cu/NiCo/Ni材料在450~650℃进行退火处理，得到Cu/CuNiCo/ NiCo /Ni材料；

步骤四

将步骤三所得Cu/CuNiCo/ NiCo /Ni材料置于真空气氛下，在200~300℃进行热处理，得到所述镀镍铜材。

2.根据权利要求1所述的一种含镍钴合金镀层的镀镍铜材，其特征在于：步骤一中所述镀液的配方为：

NiSO₄·6H₂O280~360g/L；

NiCl₂·6H₂O40~45g/L；

CoSO₄·6H₂O1~5g/L；

H₃BO₃40~45g/L；

香豆素0.05~0.15g/L

甲醛0.2~0.3ml/L

溶剂为去离子水。

3.根据权利要求1所述的一种含镍钴合金镀层的镀镍铜材，其特征在于：步骤一中，制备Cu/NiCo材料时，采用镍板作为阳极，采用脉冲电源进行电镀，电镀时，控制镀液温度为45~55℃，所述脉冲电源的参数为t_on=1-2ms，t_off=5-7ms。

4.根据权利要求1所述的一种含镍钴合金镀层的镀镍铜材，其特征在于：步骤二中所述镀液的配方为：

NiSO₄ 280~360g/L；

NiCl₂ 40~45g/L；

H₃BO₃ 40~45g/L；

高可焊性镀镍添加剂 8~12ml/L；

溶剂为去离子水。

5.根据权利要求4所述的一种含镍钴合金镀层的镀镍铜材，其特征在于：步骤二中，制备Cu/NiCo/Ni材料时，采用镍板作为阳极，采用脉冲电源进行电镀，电镀时，控制镀液温度为50~60℃，所述脉冲电源参数为t_on=1-3ms，t_off=4-6ms。

6.根据权利要求1所述的一种含镍钴合金镀层的镀镍铜材，其特征在于：

步骤三中，所述还原气氛为氨分解气氛；所述退火处理时，控制升温速率为8-15℃/min，当温度升至450~650℃，保温时间1~3h后随炉冷却；

步骤四中，所述热处理的参数为：温度200~300℃、保温时间2~4h、保温后随炉冷却。

7.一种如权利要求1-2任意一项所述的含镍钴合金镀层的镀镍铜材的应用，其特征在于：所述镀镍铜材的应用范围包括将所述镀镍铜材用于制备高倍率锂离子电池镀镍铜带极耳。