[發(fā)明專利]一種化學(xué)鍍鎳液和陶瓷二次金屬化的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911378286.6
• 申請(qǐng)日: 2019-12-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111074248A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡衛(wèi)國(guó);康文濤;柳黎;胡淑梅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 婁底市安地亞斯電子陶瓷有限公司
• 主分類號(hào): C23C18/36
• 分類號(hào): C23C18/36;C23C18/18;C25D3/12;C23C28/02;C25D5/54
• 代理公司: 長(zhǎng)沙朕揚(yáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43213
• 代理人: 楊斌

本發(fā)明公開(kāi)了一種化學(xué)鍍鎳液和陶瓷二次金屬化的方法，化學(xué)鍍鎳液包括以下組分：鎳鹽、還原劑、絡(luò)合劑、穩(wěn)定劑、pH調(diào)節(jié)劑和溶劑；陶瓷二次金屬化的方法包括以下步驟：(1)將已完成一次金屬化陶瓷殼體預(yù)處理后，使用酸洗劑進(jìn)行酸洗；(2)在酸洗后的陶瓷殼體表面鍍底鎳；(3)使用化學(xué)鍍鎳液對(duì)鍍底鎳后的陶瓷殼體進(jìn)行化學(xué)鍍鎳，即完成陶瓷的二次金屬化。本發(fā)明的化學(xué)鍍鎳液能夠避免磷對(duì)環(huán)境的影響，可降低處理成本，并能提高鍍層熔點(diǎn)和后續(xù)釬焊效果；本發(fā)明提供的化學(xué)鍍鎳方法對(duì)環(huán)境友好，流程清楚簡(jiǎn)單，能夠?qū)崿F(xiàn)陶瓷二次技術(shù)化的連續(xù)化、自動(dòng)化生產(chǎn)，產(chǎn)生的鍍層致密、孔隙少，外觀光亮。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于陶瓷加工領(lǐng)域，尤其涉及一種化學(xué)鍍鎳液和陶瓷二次金屬化的方法。

背景技術(shù)

完成燒結(jié)的金屬化陶瓷表面的鉬錳層呈多孔狀態(tài)，對(duì)陶瓷進(jìn)行二次金屬化的目的在于能夠改善焊料在金屬化表面的流散性，防止液態(tài)焊料對(duì)金屬化層的侵蝕，提高焊接濕潤(rùn)性，防止焊接時(shí)金屬化層漏氣。二次金屬化后產(chǎn)生的厚度為3～5μm的鎳鍍層需要保證鉬錳層與焊片的完全隔離，所以對(duì)于鎳層致密性的要求比較高。在陶瓷二次金屬化時(shí)使用電鍍法鍍鎳受到金屬化瓷件表面的清潔度和鍍液純凈程度的影響較大，易造成電鍍后金屬化瓷件的缺陷較多，相比之下，化學(xué)鍍鎳法的鎳鍍層比電鍍鎳更加致密，更適合作為陶瓷二次金屬化的方法。

目前，領(lǐng)域內(nèi)在陶瓷金屬化時(shí)所用的化學(xué)鍍鎳液，一般都包括含磷物質(zhì)，比如含磷的還原劑等，而使用含磷的化學(xué)鍍鎳液進(jìn)行鍍鎳存在以下缺點(diǎn)：1、產(chǎn)生的廢水中含磷的化合物，易造成污染，增加了水處理的難度和成本；2、鎳層的熔點(diǎn)隨著含磷量的提高而降低，當(dāng)釬焊溫度過(guò)高，達(dá)到鎳層熔點(diǎn)時(shí)，焊接面出現(xiàn)鎳層熔化流淌的現(xiàn)象，從而影響鎳層的氣密性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，克服以上背景技術(shù)中提到的不足和缺陷，提供一種化學(xué)鍍鎳液和陶瓷二次金屬化的方法。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為：

一種化學(xué)鍍鎳液，包括以下組分：鎳鹽、還原劑、絡(luò)合劑、穩(wěn)定劑、pH調(diào)節(jié)劑和溶劑；所述化學(xué)鍍鎳液中不含磷元素。

本技術(shù)方案的設(shè)計(jì)思路在于，為防止化學(xué)鍍鎳液中存在的磷對(duì)環(huán)境的影響以及對(duì)后續(xù)污水處理的難度和成本的提高，同時(shí)也為防止鎳層中存在磷造成鍍層熔點(diǎn)降低造成后續(xù)釬焊效果不理想的情況發(fā)生，本技術(shù)方案的化學(xué)鍍鎳液中所有組分均不含磷元素，解決了化學(xué)鍍鎳液中含磷的缺陷，同時(shí)使用本技術(shù)方案的化學(xué)鍍鎳液進(jìn)行化學(xué)鍍鎳后得到的鍍層致密，孔隙少，外觀光亮，具有很高的耐磨抗蝕性。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述鎳鹽為NiCl₂·6H₂O和氨基磺酸鎳中的至少一種，所述化學(xué)鍍鎳液中鎳離子的濃度為2～10g/L。化學(xué)鍍鎳液中鎳離子濃度過(guò)低會(huì)影響沉積速率，降低鍍鎳效率；而鎳離子濃度過(guò)高則會(huì)導(dǎo)致絡(luò)合劑的使用量相應(yīng)增大，增加成本，限定化學(xué)鍍鎳液中鎳離子濃度為2～10g/L，可在保證較高的鍍鎳效率的同時(shí)，盡可能地降低化學(xué)鍍鎳液的成本消耗。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述還原劑為NaBH₄。為防止化學(xué)鍍鎳液中存在的磷對(duì)環(huán)境的影響以及對(duì)后續(xù)污水處理的難度和成本的提高，本優(yōu)選方案的化學(xué)鍍鎳液沒(méi)有使用常規(guī)的次亞磷酸鹽作為還原劑，而是使用了含硼的還原劑NaBH₄作為替代，使用含硼還原劑的化學(xué)鍍鎳液所鍍鎳層熔點(diǎn)可到1450℃以上，能夠避免后續(xù)釬焊步驟中因釬焊溫度波動(dòng)造成的鎳層熔化，從而影響鎳層氣密性的問(wèn)題出現(xiàn)。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述還原劑在化學(xué)鍍鎳液中的濃度為0.5～2g/L；還原劑的添加量過(guò)低會(huì)導(dǎo)致化學(xué)鍍鎳的效率降低甚至停止，而還原劑的添加量過(guò)高則會(huì)導(dǎo)致鍍鎳層的硼含量太高，影響焊接后的流散性。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述穩(wěn)定劑為硫代硫酸鈉和硫代尿素，選擇硫代硫酸鈉和硫代尿素作為化學(xué)鍍鎳液的穩(wěn)定劑主要是考慮到它們的吸附能力較強(qiáng)，且對(duì)鍍層的物理、化學(xué)無(wú)害，能夠有效減緩化學(xué)鍍鎳液的自催化速度。