[发明专利]一种铝卷材短流程连续镀镍及其合金工艺

说明书

技术领域

本发明提供的是一种金属表面处理工艺技术，具体地说是一种铝卷材的铝质散热片环保型短流程连续镀镍及其合金工艺。

背景技术

随着电脑、手机、消费电子等3C产品，在向着轻薄短小的方向发展，在狭小的空间内集成更多高性能的元器件，散热问题变得十分突出。目前便携式电子产品散热片发展趋势是，利用镀镍铝合金散热片散热。

国内关于铝质散热片的生产主要还是采用化学镀镍工艺，而在欧美、日本等国外企业，已经开始采用环保高效的连续电镀。与化学镀镍相比，电镀镍具有明显的技术与成本优势。但是铝上电镀比其他金属上困难很多，主要是起跑、脱落等，结合力不良，必须进行一些特殊处理。

目前国内铝制散热片主要采用铝板冲压成型后化学镀镍这一方法进行制造。由于冲压成型后体积较大，生产效率低。而且，铝合金化学镀镍溶液一般使用6～10周期后必须全部更新，重新配槽，造成贵金属镍的浪费和环境污染。而铝板连续电镀镍后冲压制作，效率可大大提高，而电镀镍溶液可持续补加使用。合金化学镀镍工艺一般采用酸性化学镀镍工序，工作温度80-90℃，需要持续加温，而电镀镍一般50-60℃即可。化学镀镍能量消耗比电镀镍浪费近一倍，电镀镍易于实现自动化生产，质量易于控制，化学镀镍由于是自催化过程，在槽壁上不可避免会形成镍沉积，不仅浪费一定时间进行硝酸退除，而且造成镍的浪费。一条100吨/月的铝板电镀限制需2000平方米场地30名工人即可生产，同样面积的散热片采用化学镀镍需要多条生产线，1000多名工人才能完成同样生产任务。

此外，铝制散热片既面临原材料、能源、成本、不断上升的局面，又面临越来越高要求的环境保护方面的双重压力。因此，铝卷材环保型短流程连续电镀镍及其合金工艺开发与产业化是形势所趋，势在必行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铝卷材短流程连续镀镍及其合金工艺，提高铝制散热片的生产效率，而且，生产工艺环保。

为达到上述目的，本发明的技术方案是，

一种铝卷材短流程连续镀镍及其合金工艺，其包括如下步骤：

a.铝卷材表面前处理：脱脂、水洗、酸洗、水洗、浸锌、水洗；去除铝卷材表面的脱模剂、氧化膜、夹杂物，并在铝卷材表面形成一层与其结合强固的电镀底层；

b.电镀镍、水洗，镀液PH 3.0～6.0，温度：50～70℃；电镀镍采用氨基磺酸镍镀液，其组分为：液体氨基磺酸镍100～1000g/L、硼酸10～100g/L、氯化镍10～100g/L、含PPS光亮剂0.1～20ml/L、余量为水；

c.水洗、吹干、烘干。

其中，浸锌液的配方为：氢氧化钠100～500g/L、氧化锌10～100g/L、酒石酸钾钠或水杨酸或柠檬酸10～100g/L、三氯化铁0.5～10g/L、硝酸钠0～10g/L、余量为水。

又，步骤c水洗采用去离子水洗。

另外，本发明脱脂采用碱性脱脂剂，温度：45-75℃，时间：10-200秒。

酸洗：酸洗液温度：0-35℃，时间：10-200秒。

浸锌：强碱性浸锌液温度：0-35℃，时间：10-100秒。

电镀镍：氨基磺酸镍镀液。PH 3.0-6.0，温度：50-70℃，时间：60-200秒。

水洗：在室温下进行，时间10-100秒；烘干温度：120+10℃，时间：1～60分。

本发明的前处理采用脱脂—酸洗—浸锌的三步法工艺，以确保有效清除铝卷材表面的脱模剂、氧化皮、夹杂等脏物，保持洁净的表面。其中脱脂采用由氢氧化钠、硝酸钠、氟化铵和乳化剂所配制的碱性脱脂剂(若溶液中没有氟化铵，其溶液也有脱脂性)；酸洗采用由稀硝酸所配制的无机酸溶液，浸锌采用由氢氧化钠、氧化锌、酒石酸钾钠(酒石酸钾钠可以用水杨酸或柠檬酸代替，其效果一样)、三氯化铁、硝酸钠所配制的强碱性溶液，能有效提高铝上镀层的结合力。

本发明浸锌液的配方为：氢氧化钠100～500g/L、氧化锌10～100g/L、酒石酸钾钠(水杨酸或柠檬酸)10～100g/L、三氯化铁0.5～10g/L、硝酸钠0～10g/L、余量为水。

经上述三步法前处理之合，可有效地去除铝表面的自然氧化膜，及时形成一层与其结合强固的电镀底层。

本发明的氨基磺酸镍镀液利用液体氨基磺酸镍、硼酸、氯化镍和含PPS光亮剂的适当组合，构成电镀性能很强的混合盐溶液，能在铝卷材表面形成结构致密无裂纹、无针孔、无起泡脱落的镀层(如图2和图3)，解决了普通电镀镍的成本高和污染大的问题，显著地提高了经济效益。