一种铜铝双金属材料的表面处理工艺

摘要

本发明提供了一种铜铝双金属材料的表面处理工艺，包括以下步骤：（1）热浸除油；（2）水洗；（3）碱洗；（4）水洗；（5）阳极氧化；（6）高温水封；（7）水洗；（8）镀锡：采用硫酸亚锡30～50g/L、硫酸120～150g/L、X光亮剂10～20g/L、DS开缸剂15～25g/L，电流控制在0.8～1.2A/dm2，温度控制在15～25℃；（9）水洗；（10）干燥。本发明先将铜铝复合排进行阳极氧化，在铝表面形成一层致密的绝缘氧化铝，对铝元素进行了保护，阻止了铝元素参与后续的电镀过程，而且在阳极将铜表面进行了活化；将铜铝复合排直接电镀锡，既减少了中间的浸锌、预镀铜的工序，又达到了电镀防护的效果。

权利要求

1.一种铜铝双金属材料的表面处理工艺，其特征在于包括以下步骤：（1）热浸除油：将铜铝复合材料用SF除油粉除油，用量40～60g/L，溶液温度50±10℃，时间5～8min；

（2）水洗：采用去离子水清洗，室温，时间20～40s ；

（3）碱洗：采用40g/L的NaOH溶液进行碱洗，温度50±10℃，时间40～80s；

（4）水洗：采用去离子水清洗，清洗两次，室温，时间20～40s ；

（5）阳极氧化：采用200～300g/L的H2SO4溶液阳极氧化，电压保持15～18V，温度10～20℃，时间5±2min；

（6）高温水封：采用去离子水，温度80～95℃对铜铝复合材料进行高温封闭处理，处理时间15～30s；

（7）水洗：用去离子水清洗，室温，时间5～15s；

（8）镀锡：采用硫酸亚锡30～50g/L、硫酸120～150g/L、X光亮剂10～20g/L、DS开缸剂15～25g/L对铜铝复合材料进行镀锡，电流0.8～1.2A/dm2，温度15～25℃，时间根据厚度确定；

（9）水洗：采用去离子水清洗，室温，时间5～15s，然后再用50～60℃的水清洗一次；

（10）干燥：将表面水渍去除，并进入烤箱烘烤。

说明书

一种铜铝双金属材料的表面处理工艺

技术领域

[0001] 本发明属于铜铝复合材料技术领域，具体地说涉及一种铜铝双金属材料的表面处理工艺。

背景技术

[0002] 铜铝复合排作为一种新型导体材料，具有铜材的导电导热性好的优点，同时具有铝材的质量轻、和经济等优点。随科技的不断发展，我国铜铝复合工艺已达到国际先进水平，先后颁布实施了国家标准并由我国主导参与制定了ASTM标准，逐渐被国内外客户认可，产品广泛应用于多个行业。但铜铝间存在电极电位差，表面不做防护，在正常大气环境下使用无问题；若在腐蚀介质下，铜铝界面会产生原电池反应，铜铝间界面会被腐蚀，进而会影响产品的使用。因此为了保证使用过程中的稳定，通常需要在产品表面做电镀锡防护处理，以达到防腐和增加排与排之间的接触面积的效果。

[0003] 作为单一金属来讲，铝元素属于双性金属，既能与酸反应，又能与碱反应，没有适合的直接电镀的电镀液；且对氧有很强的亲和力，表面极易形成一层氧化膜；铝的电极电位很负,浸入电镀液时容易与具有较正电位的金属离子发生置换,影响镀层结合力；通常需要在铝基上覆盖一层底层或中间层后才能电镀。现在对铝基材的表面防护措施较为成熟的是阳极氧化工艺，就是在铝表面形成一层致密的氧化层，具有良好的抗蚀性和电绝缘性及高的热绝缘性。铜元素电镀过程相对简化，表面经活化后就可以直接电镀其他金属，且铜元素与锡元素间易形成致密的合金。

[0004] 由于铜铝复合排是双金属，在电镀过程中需要充分考虑两种金属的特性，以达到防护的效果，避免在电镀过程中造成的二次腐蚀。现在的电镀方案是基于铝的电镀工艺基础上而来，其方法是表面除油后，进行两次浸锌，再预镀一层铜（利用铜锡间形成的合金，保证电镀后的结合力），最后镀锡，虽然工艺成熟，但生产工序较长。

发明内容

[0005] 本发明提供了一种铜铝双金属材料的表面处理工艺，解决了背景技术中的处理方法生产工序长的缺点。

[0006] 本发明的技术方案是这样实现的：一种铜铝双金属材料的表面处理工艺，包括以下步骤：

[0007] （1）热浸除油：将铜铝复合材料用SF除油粉除油，用量40～60g/L，溶液温度50±10℃，时间5～8min；

[0008] （2）水洗：采用去离子水清洗，室温，时间20～40s ；

[0009] （3）碱洗：采用40g/L的NaOH溶液进行碱洗，温度50±10℃，时间40～80s；

[0010] （4）水洗：采用去离子水清洗，清洗两次，室温，时间20～40s ；

[0011] （5）阳极氧化：采用200～300g/L的H2SO4溶液阳极氧化，电压保持15～18V，温度10～20℃，时间5±2min；

[0012] （6）高温水封：采用去离子水，温度80～95℃对铜铝复合材料进行高温封闭处理，处理时间15～30s；

[0013] （7）水洗：用去离子水清洗，室温，时间5～15s；

[0014] （8）镀锡：采用硫酸亚锡30～50g/L、硫酸120～150g/L、X光亮剂10～20g/L、DS开缸剂15～25g/L对铜铝复合材料进行镀锡，电流0.8～1.2A/dm2，温度15～25℃，时间根据厚度确定；

[0015] （9）水洗：采用去离子水清洗，室温，时间5～15s，然后再用50～60℃的水清洗一次；

[0016] （10）干燥：将表面水渍去除，并进入烤箱烘烤。

[0017] 本发明的有益效果是：本发明先将铜铝复合排进行阳极氧化，在铝表面形成一层致密的绝缘氧化铝，对铝元素进行了保护，同时阻止了铝元素参与后续的电镀过程，而且在阳极将铜表面进行了活化；然后将铜铝复合排直接电镀锡，这样既减少了中间的浸锌、预镀铜的工序，又达到了电镀防护的效果，大大缩短了电镀工艺流程，减少资源消耗，提供生产效率，减少了电镀层，提高了镀层结合力，进一步降低镀层破坏的隐患。

具体实施方式

[0018] 为了更好地理解与实施，下面详细说明一种铜铝双金属材料的表面处理工艺：选取宽度60mm、厚度6mm、长度40mm的水平连铸铜铝复合排，进行以下步骤：

[0019] （1）热浸除油：将水平连铸铜铝复合排用SF除油粉除油，用量48g/L，溶液温度50℃，时间6min；

[0020] （2）水洗：采用去离子水清洗，室温，时间30s ；

[0021] （3）碱洗：采用40g/L的NaOH溶液碱洗，温度50℃，时间60s；

[0022] （4）水洗：采用去离子水清洗，清洗两次，室温，时间30s ；

[0023] （5）阳极氧化：采用220g/L的H2SO4溶液，电压保持15.5V，温度20℃，时间5min；

[0024] （6）高温水封：采用去离子水，温度90℃对铜铝复合排进行封闭处理，时间25s；

[0025] （7）水洗：用去离子水清洗，室温，时间10s；

[0026] （8）镀锡：采用硫酸亚锡40g/L、硫酸130g/L、X光亮剂15g/L、DS开缸剂20g/L，电流控制在1.0A/dm2，温度控制在22℃，镀锡层厚度6um；

[0027] （9）水洗：采用去离子水清洗，室温，时间10s，然后再用55℃的水清洗一次；

[0028] （10）干燥：将表面水渍去除，并进入烤箱烘烤，即得到成品。