[发明专利]一种铜铝复合材料的新型电镀工艺

说明书

本发明属于电力传输的材料技术领域，尤其涉及一种铜铝复合材料的新型电镀工艺，工艺流程如下：超声波除油→水洗→弱酸除油→水洗→弱腐蚀→水洗→除垢→水洗→沉锌→水洗→退锌→水洗→沉锌→水洗→预镀铜或预镀镍→后续电镀。本发明根据铜铝复合材料的特性，及铜元素、铝元素活动顺序，将传统工艺中的电解除油、碱蚀用弱酸除油替代，减少了因电解而导致的元素丢失，及碱蚀引起的两性物质铝的化学反应；除垢工序中将传统工艺中采用的硝酸、硫酸用中强酸磷酸替代，避免了硝酸、硫酸因具有强酸性和强氧化性而与工件反生化学反应，造成工件表面成份发生改变。

技术领域

本发明属于电力传输的材料技术领域，尤其涉及一种铜铝复合材料的新型电镀工艺。

背景技术

在电力和工业电器领域，作为电力传输的材料，传统的做法是采用紫铜排连接，但随着原材料价格日益增长，成本压力大幅增加，这时一种新型复合材料应运而生，铜铝复合材料逐渐应用在电力和工业电器行业领域，它具有显著的轻量化优势和成本优势，在一些特殊领域（铜铝过渡转接等）具有不可替代性。而且铜铝复合材料与铜排相比在抗拉强度、电阻率、电导率等各项性能指标方面都相当接近。

传统铜排，为了增加耐腐蚀性，通常采用镀镍或镀锡进行表面防腐。在紫铜上面进行镀镍或镀锡处理，工艺相对简单。铜铝复合材料，结构形式是铜包铝，生产工艺是水平连铸，在表面处理上要充分考虑铜与铝的各自特性，选取一种最合适的电镀工艺，就显得尤为重要。传统电镀对于铜铝复合材料，一般采取铝合金电镀工艺，工艺流程如下：超声波除油→水洗→电解除油→水洗→碱蚀→水洗→除垢→水洗→沉锌→水洗→退锌→水洗→沉锌→水洗→预镀铜或预镀镍→后续电镀。

常规工艺中，除垢工序中通常使用硝酸、硫酸、除垢剂，此工序中所用的材料均为强酸，具有强腐蚀性、强氧化性，铜铝复合材料在此溶液中，铝基本上腐蚀很小，但铜反应则较为强烈，时间一长，溶液中铜离子逐渐积累，到达一定浓度，铜离子会置换到产品的铝材表面，会对后续电镀结合力造成很大影响，增加不良率。而且除垢溶液中铜离子浓度累积到一定数量，除垢效果及电镀结合力明显变差，这时，除垢溶液就要报废，需要重新配置新溶液，增加了生产成本，以及给废水处理带来很大压力。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种铜铝复合材料的新型电镀工艺，本发明基于传统工艺，经过不断摸索，完善各项工艺流程，探索出一种相对适合铜铝复合材料的新型电镀工艺。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

在本工艺流程中，充分考虑铜材与铝材的不同特性，铝作为一种两性金属，在强酸与强碱中都能产生剧烈反应，铜材在强酸中也能产生剧烈反应，综合考虑两种材料的特性，我们在前处理的工艺中，采用较为温和的药水，尽可能的减少对两种材料的侵蚀，工艺流程如下：

超声波除油（合金除油粉）→水洗→弱酸除油→水洗→弱腐蚀→水洗→除垢→水洗→沉锌→水洗→退锌→水洗→沉锌→水洗→预镀铜或预镀镍→后续电镀。

优选的所述弱酸除油工序中，所用弱酸为酸洗清洗剂。

优选的，所述弱酸除油工序的具体工艺步骤为：水洗→弱酸除油→水洗；弱酸除油工艺条件为：常温条件下，浸泡30-60s。

优选的，所述弱酸除油所用酸洗清洗剂配比为：40-60mL酸洗清洗剂/L水。

优选的，所述弱腐蚀工序的具体工艺为：水洗→弱腐蚀→水洗；弱腐蚀工艺条件为：常温条件下，浸泡30s-60s。

优选的，所述弱腐蚀所用微蚀盐：水=25-30g/L。

优选的，所述除垢工序中，采用非氧化性酸性除垢，所用除垢剂包括铝合金专用除垢剂和磷酸，所述铝合金专用除垢剂与磷酸的重量比为1：3。

优选的，所述除垢工序的具体工艺步骤为：水洗→除垢→水洗；除垢工艺条件为：常温条件下，浸泡30-60s。