[發(fā)明專利]碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料金鍍層制備方法及應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811347797.7
• 申請(qǐng)日: 2018-11-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109267045A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-01-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉云彥;李思振;李家峰;程德;靳宇;白晶瑩;陳學(xué)成;曹克寧;王旭光;姚雪征
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京衛(wèi)星制造廠有限公司
• 主分類號(hào): C23C18/18
• 分類號(hào): C23C18/18;C23C18/36;C23C28/02;C23G1/24;C25D3/48
• 代理公司: 中國(guó)航天科技專利中心 11009
• 代理人: 劉潔

本發(fā)明涉及一種碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料金鍍層制備方法及應(yīng)用，屬于表面工程技術(shù)領(lǐng)域。所述制備方法包括：對(duì)碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料進(jìn)行前處理；對(duì)前處理后的碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料進(jìn)行二次浸鋅；采用化學(xué)鍍鎳法在二次浸鋅后的材料表面制備一層鎳層；在所述鎳層表面鍍金得到具有金鍍層的材料；將所述具有金鍍層的材料進(jìn)行真空除氣，得到位于碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料表面的金鍍層。本發(fā)明通過(guò)對(duì)金鍍層進(jìn)行真空除氣，將殘留在高體分SiCp/Al復(fù)合材料內(nèi)部的氣體去除，避免高體分SiCp/Al復(fù)合材料鍍覆層在后續(xù)金錫焊接過(guò)程中的起皮、起泡等問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料金鍍層制備方法及應(yīng)用，屬于表面工程技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

高體分碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料(SiCp/Al復(fù)合材料)具有較高的熱導(dǎo)率、比強(qiáng)度、比剛度、彈性模量、耐磨性和低的熱膨脹系數(shù)等優(yōu)異性能，在航天領(lǐng)域廣泛應(yīng)用于T/R組件的管殼以及大功率電源載體結(jié)構(gòu)中。

航天器星載相控陣天線、SAR天線T/R組件以及大功率電源高體分SiCp/Al復(fù)合材料零部件為滿足功率器件、芯片的焊接功能要求，需在其表面制備潤(rùn)濕性能良好的鍍層。

目前，通常將高體分SiCp/Al復(fù)合材料經(jīng)前處理后先通過(guò)化學(xué)鍍鎳法制備一層鎳層，然后通過(guò)電鍍法加厚鎳層，再進(jìn)行鍍金，得到金鍍層。

針對(duì)高體分SiCp/Al復(fù)合材料，常規(guī)釬焊通常采用鉛錫等作為焊料，焊接的峰值溫度通常在200℃左右。隨著釬焊技術(shù)的發(fā)展，金錫等焊料逐漸替代常規(guī)焊料，應(yīng)用于航空航天等領(lǐng)域，然而該類焊料在焊接時(shí)峰值溫度可超過(guò)350℃，采用常規(guī)方法在高體分SiCp/Al復(fù)合材料表面制備的金鍍層經(jīng)高溫烘烤測(cè)試后易出現(xiàn)起皮、分層脫落等結(jié)合力問(wèn)題，嚴(yán)重制約了其應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料金鍍層制備方法及應(yīng)用，通過(guò)對(duì)金鍍層進(jìn)行真空除氣，將殘留在高體分SiCp/Al復(fù)合材料內(nèi)部的氣體去除，避免高體分SiCp/Al復(fù)合材料鍍覆層在后續(xù)金錫焊接過(guò)程中(溫度≥350℃)的起皮、起泡等問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料金鍍層的制備方法，包括以下步驟：

(1)對(duì)碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料進(jìn)行前處理；

(2)對(duì)前處理后的碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料進(jìn)行二次浸鋅；

(3)采用化學(xué)鍍鎳法在二次浸鋅后的材料表面制備一層鎳層；

(4)在所述鎳層表面鍍金得到具有金鍍層的材料；

(5)將所述具有金鍍層的材料進(jìn)行真空除氣，得到位于碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料表面的金鍍層。

在一可選實(shí)施例中，步驟(5)在130～150℃、真空度≤1×10^-2Pa條件下放置20～25h進(jìn)行真空除氣。

在一可選實(shí)施例中，步驟(1)所述的對(duì)碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料進(jìn)行前處理，包括：

對(duì)所述碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料進(jìn)行有機(jī)除油、化學(xué)除油及出光處理。

在一可選實(shí)施例中，所述有機(jī)除油包括：

擦拭所述碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料表面，使所述碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料被水完全潤(rùn)濕且水膜30s內(nèi)不斷。

在一可選實(shí)施例中，所述的化學(xué)除油包括：

將所述碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料放入溫度為50～60℃的化學(xué)除油溶液中保持3～5s，然后用水清洗掉表面殘留溶液，其中所述化學(xué)除油溶液由以下組份組成：