[发明专利]碳化硅颗粒增强铝基复合材料金镀层制备方法及应用

说明书

本发明涉及一种碳化硅颗粒增强铝基复合材料金镀层制备方法及应用，属于表面工程技术领域。所述制备方法包括：对碳化硅颗粒增强铝基复合材料进行前处理；对前处理后的碳化硅颗粒增强铝基复合材料进行二次浸锌；采用化学镀镍法在二次浸锌后的材料表面制备一层镍层；在所述镍层表面镀金得到具有金镀层的材料；将所述具有金镀层的材料进行真空除气，得到位于碳化硅颗粒增强铝基复合材料表面的金镀层。本发明通过对金镀层进行真空除气，将残留在高体分SiCp/Al复合材料内部的气体去除，避免高体分SiCp/Al复合材料镀覆层在后续金锡焊接过程中的起皮、起泡等问题。

技术领域

本发明涉及一种碳化硅颗粒增强铝基复合材料金镀层制备方法及应用，属于表面工程技术领域。

背景技术

高体分碳化硅颗粒增强铝基复合材料(SiCp/Al复合材料)具有较高的热导率、比强度、比刚度、弹性模量、耐磨性和低的热膨胀系数等优异性能，在航天领域广泛应用于T/R组件的管壳以及大功率电源载体结构中。

航天器星载相控阵天线、SAR天线T/R组件以及大功率电源高体分SiCp/Al复合材料零部件为满足功率器件、芯片的焊接功能要求，需在其表面制备润湿性能良好的镀层。

目前，通常将高体分SiCp/Al复合材料经前处理后先通过化学镀镍法制备一层镍层，然后通过电镀法加厚镍层，再进行镀金，得到金镀层。

针对高体分SiCp/Al复合材料，常规钎焊通常采用铅锡等作为焊料，焊接的峰值温度通常在200℃左右。随着钎焊技术的发展，金锡等焊料逐渐替代常规焊料，应用于航空航天等领域，然而该类焊料在焊接时峰值温度可超过350℃，采用常规方法在高体分SiCp/Al复合材料表面制备的金镀层经高温烘烤测试后易出现起皮、分层脱落等结合力问题，严重制约了其应用。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种碳化硅颗粒增强铝基复合材料金镀层制备方法及应用，通过对金镀层进行真空除气，将残留在高体分SiCp/Al复合材料内部的气体去除，避免高体分SiCp/Al复合材料镀覆层在后续金锡焊接过程中(温度≥350℃)的起皮、起泡等问题。

为实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：

一种碳化硅颗粒增强铝基复合材料金镀层的制备方法，包括以下步骤：

(1)对碳化硅颗粒增强铝基复合材料进行前处理；

(2)对前处理后的碳化硅颗粒增强铝基复合材料进行二次浸锌；

(3)采用化学镀镍法在二次浸锌后的材料表面制备一层镍层；

(4)在所述镍层表面镀金得到具有金镀层的材料；

(5)将所述具有金镀层的材料进行真空除气，得到位于碳化硅颗粒增强铝基复合材料表面的金镀层。

在一可选实施例中，步骤(5)在130～150℃、真空度≤1×10^-2Pa条件下放置20～25h进行真空除气。

在一可选实施例中，步骤(1)所述的对碳化硅颗粒增强铝基复合材料进行前处理，包括：

对所述碳化硅颗粒增强铝基复合材料进行有机除油、化学除油及出光处理。

在一可选实施例中，所述有机除油包括：

擦拭所述碳化硅颗粒增强铝基复合材料表面，使所述碳化硅颗粒增强铝基复合材料被水完全润湿且水膜30s内不断。

在一可选实施例中，所述的化学除油包括：

将所述碳化硅颗粒增强铝基复合材料放入温度为50～60℃的化学除油溶液中保持3～5s，然后用水清洗掉表面残留溶液，其中所述化学除油溶液由以下组份组成：