[發明專利]一種用于鎳鍍層表面的防腐蝕后處理液及其處理工藝

無效

• 申請號: 201310094796.7
• 申請日: 2013-03-22
• 公開（公告）號: CN103132060A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 劉光明;劉斌;于斐;田繼紅
• 申請（專利權）人: 南昌航空大學
• 主分類號: C23C18/32
• 分類號: C23C18/32;C23C22/58
• 代理公司: 南昌市平凡知識產權代理事務所 36122
• 代理人: 張文杰

技術領域

????本發明涉及一種用于鎳鍍層表面的防腐蝕后處理液及其處理工藝，屬于金屬表面處理與腐蝕防護技術領域。

背景技術

金屬鎳或鎳鍍層憑借其良好的性能，廣泛應用于航空、汽車、電子等工業領域。但鎳在潮濕空氣和含有硫的工業大氣中易發生腐蝕而變色，變色的鎳層不僅失去了鎳的金屬光澤，還會增加鎳表面的接觸電阻，降低鎳與其它表鍍層之間的結合力，造成表鍍層剝落，同時鎳的氧化物和硫化物還會降低鎳的焊接性能，使虛焊的現象常常發生。

近年來，鎳及其鹽類價格不斷攀升，許多涉及鍍鎳的電鍍廠因成本壓力，已有將原先的厚銅薄鎳和多層鎳技術改為鍍單層薄鎳的工藝。但由于鎳鍍層厚度與孔隙率大小成反比，故單層薄鎳的孔隙率都比較高，其耐蝕性難免不足。在PCB行業中，鎳層的厚度一般控制在幾個微米，易發生腐蝕的鎳層會引起焊接器材的脫落，以及引線鍵合的強度和可靠性，并影響電子器件的電參數。因此，需要對薄鎳層進行適當的后處理，以提高其耐蝕性。?

目前，提高鎳鍍層耐蝕性的常用方法有：鉻酸鹽鈍化處理，此法防腐能力強、成本低，但鉻酸鹽對環境和人體的危害大，許多國家已對鉻酸鹽的使用做出嚴格的限制，因此廠家都盡量不再采用鉻酸鹽鈍化工藝。另外，還可以在鎳鍍層表面再鍍一層錫或金做保護層，但這樣不僅增加了工藝成本，也改變了鎳表面的特性。?

為提高薄鍍鎳層耐蝕性，同時滿足節約成本、綠色環保的工業需求，本發明提出一種用于鎳鍍層防腐蝕后處理液及其處理工藝，使用本工藝能使鎳鍍層表面形成一層致密的有機分子膜，有效提高其耐蝕性，同時不影響工件的外觀和電氣性能。?

胡光輝的發明專利（申請號：201110101184.7）公開了一種化學鍍鎳層封孔劑及其封孔處理工藝，該工藝采用含環氧基的硅烷偶聯劑和丙烯酸的混合物做封孔劑對鎳鍍層進行后處理，所得到的有機膜耐蝕性較佳，其利用的是含環氧基的硅烷偶聯劑水解后生成的硅醇基（Si-OH）與丙烯酸的羥基（-OH）反應形成的丙烯酸-硅烷偶聯劑絡合物做主要成膜物質，但上述反應占用了活潑的硅醇基，會影響硅烷偶聯劑單體間的縮合反應，從而造成有機膜致密性的不足；丙烯酸易燃易爆，具腐蝕性，對人體皮膚、眼睛和呼吸道有強烈刺激作用，屬于危險化學品之列，且用量極大（用量90%以上），原料和工藝成本都難以控制。?

發明內容

硅烷偶聯劑是一類分子中同時含有兩種不同化學性質官能團的有機硅化合物，其通式可用YSiX₃表示，Y為非水解基團，Y中所帶的官能團能和有機物中官能團反應。X為可水解基團，水解后生成Si-OH，能和金屬形成Si-O-Me（Me表示金屬）化學結合鍵。因此硅烷偶聯劑可在有機物和金屬表面間起偶聯作用，增強有機脂肪酸和有機脂肪酸-硅烷偶聯劑與鎳鍍層之間的結合能力。

本發明的目的在于解決現有技術中薄鎳鍍層耐蝕性不足的的問題，提出了一種能顯著提高鎳鍍層耐蝕性的后處理液及其處理工藝，本發明先利用硅烷偶聯劑對鎳鍍層進行預處理，在其表面形成一層結合力良好的硅烷膜，再通過長鏈有機脂肪酸乳化液的浸漬處理，使吸附在鎳鍍層表面的硅烷偶聯劑與長鏈有機脂肪酸發生反應，在鎳鍍層表面形成一層致密的混合膜，該層膜具有較強的疏水性和抗腐蝕能力，能顯著提高鎳鍍層的耐蝕性，同時不影響工件的外觀和電氣性能。?

本發明一種用于鎳鍍層表面的防腐蝕后處理液及其處理工藝，技術方案包括鎳鍍層防腐蝕后處理液的制備和處理工藝兩部分：?

?鎳鍍層防腐蝕后處理液由A液和B液組成，按以下方法配制：

將含氨基的硅烷偶聯劑緩慢加入體積比為1/98～1/8的水/醇類混合溶劑中，待含氨基的硅烷偶聯劑摩爾分數達到0.1～0.5mol/L時，停止加入，室溫下水解一段時間，制得A液。

將定量的長鏈飽和脂肪酸或長鏈不飽和脂肪酸加入到溶解有陰離子或非離子表面活性劑的水中，脂肪酸濃度控制為1～10mmol/L，用酸將溶液pH調節至2～3，制得B液。?

?處理工藝：室溫下，將工件鎳鍍層浸入A液10～60秒后取出，再浸入溫度為50～70℃的B液15～30分鐘后取出，用溫水沖洗，最后吹干工件鎳鍍層表面即可。?

含氨基的硅烷偶聯劑是γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β（氨乙基）-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、多氨基烷基三烷氧基硅烷中的任意一種。?

醇類是異丙醇、丁醇中的任意一種。?

長鏈飽和脂肪酸或長鏈不飽和脂肪酸是十二酸、硬脂酸、棕櫚酸、油酸中的任意一種。?

表面活性劑是十二烷基磺酸鈉、聚乙二醇辛基醚中的任意一種。?