[发明专利]高体积分数碳化硅颗粒增强铝基复合材料镀层及其制备方法

说明书

本发明涉及高体积分数碳化硅颗粒增强铝基复合材料镀层及其制备方法，高体积分数碳化硅颗粒增强铝基复合材料以下称“高体分SiCp/Al复合材料”，高体分SiCp/Al复合材料表面镀覆保证材料的导电、微波传输及焊接等功能，主要用于航天器大功率微波产品、相控阵天线、宇航电源等高体分SiCp/Al复合材料载荷结构产品，属于表面工程技术领域。

技术领域

本发明涉及高体积分数碳化硅颗粒增强铝基复合材料镀层及其制备方法，高体积分数碳化硅颗粒增强铝基复合材料以下称“高体分SiCp/Al复合材料”，高体分SiCp/Al复合材料表面镀覆保证材料的导电、微波传输及焊接等功能，主要用于航天器大功率微波产品、相控阵天线、宇航电源等高体分SiCp/Al复合材料载荷结构产品，属于表面工程技术领域。

背景技术

高体分SiCp/Al复合材料具有密度低、热导率高以及热膨胀系数可调等优点，为第三代电子封装材料，在航天领域相控阵天线T/R模块、大功率微波产品以及宇航电源热沉载体、壳体中被广泛应用。

航空航天相控阵天线、SAR天线T/R组件等采用高体分SiCp/Al复合材料管壳为满足功率器件、芯片的焊接功能要求，需在其表面制备金、银等镀层。高体分SiCp/Al复合材料由碳化硅颗粒和铝合金组成，其中铝合金组分表面能够形成结合力良好的金属镀覆层；而碳化硅颗粒材料化学活性较低，与金属镀覆层不能形成良好的金属键合影响镀层的结合强度；且在金属镀覆层制备前处理过程中，由于溶液对铝合金组分的腐蚀，致使基体表面局部存在碳化硅颗粒微观凸起，导致金属镀覆层不能完全覆盖基体，从而出现高体分SiCp/Al复合材料镀金后微观连续性差，局部存在“黑点”问题。该问题直接影响后续的导电性以及焊接性能等关键性能，造成管壳漏率超标。

高体分SiCp/Al复合材料镀金多采用浸锌化学镀镍后在进行镀金(或银)的方法，通过增加镍镀层的厚度提高镀层的连续性。但是单一化学镀镍尤其是常规的酸性化学镀镍溶液尚不能完全覆盖基体，依然存在镀层微观连续性差的问题。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提出高体积分数碳化硅颗粒增强铝基复合材料镀层及其制备方法，该方法通过碱性化学镀镍技术在基体表面制备一层覆盖能力较强的碱性化学镀镍层，实现微观凸起碳化硅表面初始金属镀覆层的生长；通过进一步电镀铜层及酸性化学镀镍层，实现微观连续镀层的制备。

本发明的技术解决方案是：

高体积分数碳化硅颗粒增强铝基复合材料镀层，该镀层包括碱性化学镀镍层、铜层、酸性化学镀镍层和金层，碱性化学镀镍层位于高体积分数碳化硅颗粒增强铝基复合材料表面上，碱性化学镀镍层上面为铜层，铜层上面为酸性化学镀镍层，酸性化学镀镍层上面为金层；

制备碱性化学镀镍层的碱性化学镀镍溶液配方及操作条件如下：

制备铜层的电镀铜溶液配方及操作条件如下：

制备酸性化学镀镍层的酸性化学镀镍溶液配方及操作条件如下：

高体积分数碳化硅颗粒增强铝基复合材料镀层的制备方法，该方法的步骤包括：

1)采用无水乙醇擦拭高体分SiCp/Al复合材料表面；

2)将步骤1)得到的高体分SiCp/Al复合材料的表面进行化学除油，化学除油溶液配方及操作条件如下：

化学除油完成后将高体分SiCp/Al复合材料从溶液中取出；

3)将步骤2)得到的高体分SiCp/Al复合材料表面上的残留溶液用水清洗；