[发明专利]一种陶瓷表面金属化的方法

说明书

本发明公开了一种陶瓷表面金属化的方法，包括：将陶瓷基板前处理后放入装有铝溶液的石墨坩埚中进行镀铝处理、第一次镀镍、第二次镀镍，将e所得基板用无水乙醇进行脱水处理20‑30s，然后于50‑70℃干燥2min，再于120‑210℃真空干燥120‑240min，将f所得基板进行高温氧化封闭处理后，最后于50‑70℃干燥2min，即得。通过上述方式，本发明的陶瓷表面金属化的方法，本发明中铝或铝合金晶粒与陶瓷晶粒直接生长在一起，形成的薄膜内部组织致密，具有高强度、高耐磨性，且牢固不易脱落。

技术领域

本发明涉及陶瓷制备加工领域，特别是涉及一种陶瓷表面金属化的方法。

背景技术

陶瓷具有耐高温、高强度、高耐磨性、高抗腐蚀等许多优良的性能，金属铝具有高比强度、高电导率和塑性好的优点，一般需要在陶瓷表面金属化才能综利用两者的优点，因此在电子封装、汽车工业以及真空工业等领域有着广泛的应用前景，而现有的氧化铝的连接非常困难，且在氧化铝-铝界面上存在非晶态的氧化膜，界面容易形成未连接缺陷。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种陶瓷表面金属化的方法，金属层与陶瓷基结合良好，且膜层的厚度更加均匀，操作性好，可以实现批量制造。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：一种陶瓷表面金属化的方法，包括以下步骤:

a. 设计并制造石墨坩埚；

b.将纯铝置于石墨坩埚中，在真空或惰性气体保护条件下，以 5~20℃ /min 的升温速率加热到 730℃ ~850℃，得到熔融的铝溶液；

c. 将陶瓷基板前处理后放入装有铝溶液的石墨坩埚中进行镀铝处理；

d. 第一次镀镍：将c所得基板置于镀液I中，电流1-3A/dm 2 ，镀液温度控制在35-45℃范围内，反应8-15min，控制镀膜厚度在1.5-3 um；

e、第二次镀镍：将d所得基板置于镀液II中，电流1-5A/dm 2 ，镀液温度控制在45-55℃范围内，反应2-5min，控制镀膜厚度在2-4.5 um，镀镍结束后，取出基板；

f. 将e所得基板用无水乙醇进行脱水处理20-30s，然后于50-70℃干燥2min，再于120-210℃真空干燥120-240min，即得。

在本发明一个较佳实施例中，步骤c中，镀铝处理条件为：在真空条件下，温度650-730℃，时间18-25min，膜厚：铝1.5-3um。

在本发明一个较佳实施例中，所述陶瓷基板为氧化物陶瓷、氮化物陶瓷或碳化物陶瓷。

在本发明一个较佳实施例中，所述陶瓷基板前处理在10%-20% 的氢氧化钠溶液中处理 3-5分钟，自然风干后烘烤 0.5-1 小时，然后在室温下超声清洗，取出后用去离子水冲洗。

在本发明一个较佳实施例中，步骤d中，所述镀液I由以下质量分数的各组分组成：氨基磺酸镍45-55份、氯化镍35-45份、柠檬酸20-30份、润湿剂2-6份、开缸剂1.5-5份、水60-80份。

在本发明一个较佳实施例中于，所述镀液I的pH值为3-4.5。

在本发明一个较佳实施例中，步骤e中，所述镀液II由以下质量分数的各组分组成：氨基磺酸镍48-60份、柠檬酸钾12-18份、硼酸4-6份、润湿剂1.5-5份、含磷添加剂0.5-3份、水65-85份。

在本发明一个较佳实施例中，所述镀液II的 pH值为3.5-5。

在本发明一个较佳实施例中，步骤c中间歇性的来回移动和翻转陶瓷基板，促进金属化层的铺展。