CN104562058A - 一种硅铝复合材料表面去灰处理溶液 - Google Patents

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赵月红
刘彦强
郝心想
肖雪婷
樊建中
马自力
聂俊峰
魏少华
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Nanjing Chi Yun Technology Development Co., Ltd.
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Beijing General Research Institute for Non Ferrous Metals
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    • C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
    • C23G1/02—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with acid solutions
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Abstract

本发明公开了一种硅铝复合材料表面去灰处理溶液，属于金属表面处理技术领域。本发明硅铝复合材料表面去灰处理溶液的组成为：氟化物30～300g/L、乳酸5～100g/L、草酸10～300g/L、柠檬酸5～100g/L；所述硅铝复合材料中硅含量为10～80％，其制备方法包括但不限于粉末冶金和喷射成型；所述氟化物为氟化铵、氟化钠、氟氢化钾中的一种以上。本发明的溶液能够快速有效地去除硅铝复合材料表面的挂灰膜层，避免硅颗粒对于硅铝复合材料表面涂镀的负面影响，大大提高涂镀层的附着力，保证涂镀层表面均匀致密，不出现鼓包、脱落等现象。

Description

一种硅铝复合材料表面去灰处理溶液
技术领域
本发明属于金属表面处理技术领域，具体涉及一种硅铝复合材料表面去灰处理溶液。
背景技术
Si/Al复合材料，除具有普通铝合金的优良性能之外，还具有线膨胀系数可控性，是非常理想的电子封装材料之一。为了提高硅铝复合材料导电、焊接和密封等要求，需要对硅铝复合材料进行表面涂镀处理，如电镀、化学镀、阳极氧化、涂装等等。
铝及铝合金表面极易生成一层薄且致密的氧化膜，氧化膜的存在严重影响表面涂镀层与基体间的结合强度，影响镀层致密性、均匀性等。因此对铝合金表面进行涂镀前，需要通过酸洗或碱洗溶液去除铝合金氧化膜。由于硅铝复合材料中含有大量的硅，在氧化膜去除过程中硅铝复合材料表面会出现硅等为主的黑灰色腐蚀产物膜层，即挂灰现象。硅铝复合材料的挂灰膜层除了含有硅的化合物外，还含有大量疏松不易脱落的单质硅或者硅颗粒。因此，常规的铝合金去灰溶液很难彻底清除硅铝复合材料表面的挂灰膜层，常常需要机械刷洗或者超声清洗等物理方法辅助去除。这些方法不但效率低下，而且不能保证硅颗粒或硅单质的彻底清除，甚至出现清洗不均匀的现象(局部清洗过度出现微腐蚀现象，而其他部位表面依然附着硅颗粒)。这种硅铝复合材料的挂灰膜层的清洗不均匀、不彻底的状态，常常导致最终涂镀层表面不够致密，容易鼓包、脱落等质量问题。
发明内容
本发明的目的在于，克服上述现有技术的不足，提供一种硅铝复合材料表面涂镀前的去灰处理溶液。该溶液能够快速有效地去除硅铝复合材料表面的挂灰膜层，大大提高涂镀层与硅铝复合材料间的结合强度。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种硅铝复合材料表面去灰处理溶液，所述溶液的组成为：
氟化物  30～300g/L；
乳酸  5～100g/L；
草酸  10～300g/L；
柠檬酸  5～100g/L。
进一步地，所述硅铝复合材料中硅含量为10～80％；所述硅铝复合材料的制备方法包括但不限于粉末冶金和喷射成型。
进一步地，所述氟化物为氟化铵、氟化钠、氟氢化钾中的一种以上。
本发明的有益效果：
本发明的溶液能够快速有效地去除硅铝复合材料表面的挂灰膜层，避免硅颗粒对于硅铝复合材料表面涂镀的负面影响，大大提高涂镀层的附着力，保证涂镀层表面均匀致密，不出现鼓包、脱落等现象；采用的化学品成本低，环保性好，工艺质量稳定。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，但不能理解为对本发明保护范围的限制。任何熟悉该领域的技术人员根据上述本发明内容对本发明所做的一些非本质的改进和调整，都应该涵盖在本发明的保护范围之内。
实施例1
按下述组分配制硅铝复合材料去灰溶液：
氟化铵：300g/L；
乳酸：5g/L；
草酸：10g/L；
柠檬酸：5g/L。
以硅含量为80％的硅铝复合材料为实验样品。先将制备的硅铝复合材料样品经过除油、清水漂洗等处理后，将样品浸渍强酸溶液中去除铝合金氧化膜，样品表面有黑色疏松膜层，将该样品置于上述硅铝复合材料去灰溶液中，温度为室温，30s后取出样品，清水冲洗，得到去除铝合金自身氧化膜和表面浮灰的干净表面，随后进行表面化学镀镍处理，该所得样品表面平滑平整，呈银灰色，光亮，镀层致密均匀，在250℃下进行热振试验，镀层不鼓包，不脱落，无裂纹。
实施例2
按下述组分配制硅铝复合材料去灰溶液：
氟化铵：30g/L；
乳酸：100g/L；
草酸：300g/L；
柠檬酸：5g/L。
以硅含量为10％的硅铝复合材料为实验样品。先将制备的硅铝复合材料样品经过除油、清水漂洗等处理后，将样品浸渍强酸溶液中去除铝合金氧化膜，样品表面有黑色疏松膜层，将该样品置于上述硅铝复合材料去灰溶液中，温度为室温，30s后取出样品，清水冲洗，得到去除铝合金自身氧化膜和表面浮灰的干净表面，随后进行表面化学镀锡处理，该所得样品表面平滑平整，呈银灰色，光亮，镀层致密均匀，以划格法评价镀层结合力为1级。
实施例3
按下述组分配制硅铝复合材料去灰溶液：
氟化铵：100g/L；
乳酸：20g/L；
草酸：100g/L；
柠檬酸：20g/L。
以硅含量为30％的硅铝复合材料为实验样品。先将制备的硅铝复合材料样品经过除油、清水漂洗等处理后，将样品浸渍强酸溶液中去除铝合金氧化膜，样品表面有黑色疏松膜层，将该样品置于上述硅铝复合材料去灰溶液中，温度为室温，30s后取出样品，清水冲洗，得到去除铝合金自身氧化膜和表面浮灰的干净表面，随后进行丙烯酸涂料挂涂，该所得样品表面平滑平整，涂层均匀，划格法评级附着力为1级，120℃沸水浸泡12h不鼓包，不脱落。
实施例4
按下述组分配制硅铝复合材料去灰溶液：
氟化钠：50g/L；
乳酸：10g/L；
草酸：10g/L；
柠檬酸：100g/L。
以硅含量为50％的硅铝复合材料为实验样品。先将制备的硅铝复合材料样品经过除油、清水漂洗等处理后，将样品浸渍强酸溶液中去除铝合金氧化膜，样品表面有黑色疏松膜层，将该样品置于上述硅铝复合材料去灰溶液中，温度为室温，30s后取出样品，清水冲洗，得到去除铝合金自身氧化膜和表面浮灰的干净表面，随后进行表面电镀镍处理，该所得样品表面平滑平整，呈银灰色，光亮，镀层致密均匀，在250℃下进行热振试验，镀层不鼓包，不脱落，无裂纹。
实施例5
按下述组分配制硅铝复合材料去灰溶液：
氟化铵：200g/L；
乳酸：80g/L；
草酸：20g/L；
柠檬酸：50g/L。
以硅含量为60％的硅铝复合材料为实验样品。先将制备的硅铝复合材料样品经过除油、清水漂洗等处理后，将样品浸渍强酸溶液中去除铝合金氧化膜，样品表面有黑色疏松膜层，将该样品置于上述硅铝复合材料去灰溶液中，温度为室温，30s后取出样品，清水冲洗，得到去除铝合金自身氧化膜和表面浮灰的干净表面，随后进行表面电镀黑镍处理，该所得样品表面平滑平整，呈黑色，镀层致密均匀，在250℃下进行热振试验，镀层不鼓包，不脱落，无裂纹。
实施例6
按下述组分配制硅铝复合材料去灰溶液：
氟氢化钾：100g/L；
乳酸：80g/L；
草酸：20g/L；
柠檬酸：50g/L。
以硅含量为80％的硅铝复合材料为实验样品。先将制备的硅铝复合材料样品经过除油、清水漂洗等处理后，将样品浸渍强酸溶液中去除铝合金氧化膜，样品表面有黑色疏松膜层，将该样品置于上述硅铝复合材料去灰溶液中，温度为室温，30s后取出样品，清水冲洗，得到去除铝合金自身氧化膜和表面浮灰的干净表面，随后进行表面电镀黑镍处理，该所得样品表面平滑平整，呈黑色，镀层致密均匀，在250℃下进行热振试验，镀层不鼓包，不脱落，无裂纹。

Claims (3)

1.一种硅铝复合材料表面去灰处理溶液，其特征在于，所述溶液的组成为：
2.根据权利要求1所述的一种硅铝复合材料表面去灰处理溶液，其特征在于，所述硅铝复合材料中硅含量为10～80％。
3.根据权利要求1所述的一种硅铝复合材料表面去灰处理溶液，其特征在于，所述氟化物为氟化铵、氟化钠、氟氢化钾中的一种以上。
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