[发明专利]一种钼铜复合材料镀覆方法

说明书

本发明公开了一种钼铜复合材料镀覆方法，包括除油、刻蚀、活化、预镀镍、镀镍、热处理、除油、活化、镀镍步骤，其中刻蚀液为乙二胺四乙酸钠、乙酸钠、过氧化氢、冰乙酸和磷酸的混合水溶液；乙二胺四乙酸钠的浓度为1~15 g/L，乙酸钠的浓度为15~30 g/L，过氧化氢的浓度为400~600 ml/L，冰乙酸的浓度为20~40 ml/L，磷酸的浓度为20~50 ml/L。本发明能够有效去除钼铜表面嵌入的杂质和氧化膜，解决钼铜复合材料镀层结合力不良的问题。

技术领域

本发明属于材料表面处理领域，特别是一种钼铜复合材料镀覆方法。

背景技术

钼铜复合材料是一种由钼和铜两种互不固溶的金属构成的合金，是一种粉末冶金复合材料。钼铜复合材料结合了钼的高强度、高硬度、低膨胀系数、耐高温和铜的高导电、高导热性能，拥有极好的加工性能。更为重要的是该材料可以通过改变钼、铜的相对含量来设计材料的密度、导热性及热膨胀性等，是一种性能优良的复合材料。因此，钼铜复合材料在电子、航空、航天等领域具有广泛的应用。

钼铜复合材料表面镀镍的主要目的是：（1）保护基材。由于钼铜的高温耐蚀性和耐氧化性能都不是很好，铜易氧化，钼在温度高于400℃时，极易氧化。同时钼的氧化物在温度高于600℃时，会显著挥发。因此高温下使用的电子封装钼铜复合材料必须在表面镀镍，以保护基材。（2）改善钼铜复合材料的焊接性能。钼铜复合材料常常作为热沉、载体等与其他材料进行焊接，而钼铜复合材料本身的焊接性能较差，因此要通过表面镀镍来改善其焊接性能。

钼铜复合材料镀覆工艺然存在问题主要有：（1）钼铜复合材料是一种粉末冶金复合材料，且钼铜互不固溶，使得钼铜复合材料致密度低，组织中存在较多孔隙，使得镀层与基体结合强度低；（2）钼铜复合材料制备过程中，要得到细密的钼粉和铜粉，需要使用氧化铝和二氧化硅作为磨料实行精磨，该类磨料多棱角，并且比较硬度高，而铜硬度低，在精磨过程中极易嵌入铜粉中，造成了钼铜复合材料中铜富集的区域表面嵌有细小的磨料，如果镀覆前没有将表面的磨料颗粒去除干净，镀后镀层就容易产生起皮或起泡现象；（3）粉末冶金制备过程中，钼铜复合材料烧结盛放工具为石墨盒，石墨盒在高温烧结过程中，易造成烧结炉污染，使得碳元素沉积在材料表明，如果镀覆前没有去除表面的碳元素，极易造成镀覆形成针孔和起泡。

钼铜复合材料镀覆的难点：（1）钼铜复合材料是一种粉末冶金复合材料，制作过程中表面容易嵌入磨料杂质，而且钼和铜的化学电位差别很大，要找到一种可靠的去除表面加工层的工艺，并且在去除表面加工层的同时，不会导致铜过腐蚀，难度较大；（2）钼铜复合材料基材致密度较低，有较多的剩余孔洞，因此钼铜基材上不能直接电镀得到较厚且结合力良好的镀层。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钼铜复合材料镀覆方法，以使钼铜复合材料的表面获得结合力良好的镀层。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种钼铜复合材料镀覆方法，包括以下步骤：

（1）除油：去除钼铜复合材料表面油污及手指印，纯水超声洗净；

（2）刻蚀：将钼铜复合材料置于刻蚀液中1~5 min，使钼铜复合材料表面覆盖红棕色氧化膜，纯水超声洗净；刻蚀液为乙二胺四乙酸钠、乙酸钠、过氧化氢、冰乙酸和磷酸的混合水溶液，其中，乙二胺四乙酸钠的浓度为1~15 g/L，乙酸钠的浓度为15~30 g/L，过氧化氢的浓度为400~600 ml/L，冰乙酸的浓度为20~40 ml/L，磷酸的浓度为20~50 ml/L；

（3）活化：将刻蚀后的钼铜复合材料置于盐酸中，室温活化2~5 min，纯水超声洗净；

（4）预镀镍：将活化后的钼铜复合材料置于预镀镍溶液，镀镍时间2-5 min，使镀层厚度为0.3~0.5 μm，纯水超声洗净；