CN106400071A - 一种有色金属电镀材料及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种有色金属电镀材料及其制备工艺，该电镀材料包括基底材料，以及依次镀覆于其表面的锌镁合金层和钛锗合金层，钛锗合金层的纵截面为等距排列的若干个正方形；其中，锌镁合金层和钛锗合金层的暴露区域，其表面均匀涂覆封闭剂层。本发明的电镀材料是在基底材料的表面镀覆有色金属，增强了该电镀材料的耐高温性和耐腐蚀性，并且，具有很好的可焊性，可以广泛应用于机械、电子通信等诸多领域。

Description

一种有色金属电镀材料及其制备工艺
技术领域
本发明涉及一种电镀材料，具体涉及一种有色金属电镀材料及其制备工艺。属于表面处理技术领域。
背景技术
电镀就是利用电解原理在某些金属或其他材料制件表面上镀上一薄层其他金属或合金的过程，是利用电解作用使金属或其他材料制件的表面附着一层金属膜的工艺从而起到防止金属氧化(如锈蚀)，提高耐磨性、导电性、反光性、抗腐蚀性及增进美观等作用。
随着不同领域对各种材料的要求越来越精细，不同功能和侧重点的电镀材料应运而生，但目前还没有一种电镀材料能广泛应用于各种领域。
发明内容
本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种有色金属电镀材料。
本发明还提供了该有色金属电镀材料的制备工艺。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种有色金属电镀材料，包括基底材料，以及依次镀覆于其表面的锌镁合金层和钛锗合金层，钛锗合金层的纵截面为等距排列的若干个正方形；其中，所述锌镁合金层和钛锗合金层的暴露区域，其表面均匀涂覆封闭剂层。
优选的，所述基底材料为铝。
优选的，所述锌镁合金层是由重量比1：2～3的锌和镁的熔融物形成的镀层，其厚度为5～13μm。
优选的，所述钛锗合金层是由重量比1：15～25的钛和锗的熔融物形成的镀层，其厚度为12～18μm。
优选的，任意两个相邻正方形中心之间的距离等于正方形边长的2倍。
优选的，所述封闭剂层的厚度为3～5μm。
进一步优选的，所述封闭剂层中的封闭剂是由以下重量份的组分混合配制而成：尿囊素2～3份，聚季铵盐-7 4～10份，丙烯酸聚合物1～2份，甲基脯氨酸2～3份，甲基异噻唑啉酮2～3份，水80～90份。
上述的一种有色金属电镀材料的制备工艺，包括步骤：
(1)在预处理后的基底材料表面电镀锌镁合金，形成锌镁合金层；
(2)在锌镁合金层表面横向、等距、平行地电镀钛锗合金，形成条状分布的钛锗合金层；
(3)在锌镁合金层和钛锗合金层暴露区域的表面，均匀涂覆封闭剂。
优选的，步骤(1)中预处理的具体方法是：将基底材料的表面清洗干净，然后再用电导率为0.1μS/cm的超纯水清洗。
优选的，步骤(3)中封闭剂采用喷涂法进行涂覆。
本发明的有益效果：
本发明的电镀材料是在基底材料的表面镀覆有色金属，具体的，是在其表面依次镀覆锌镁合金层和钛锗合金层，钛锗合金层在锌镁合金层表面呈条状分布，使得两者构成一种错落分布的位置关系，最后在锌镁合金层和钛锗合金层暴露区域的表面涂覆封闭剂层，形成一层致密的保护薄膜，薄膜的表面张力结合前述的错落分布位置关系，意外增强了该电镀材料的耐高温性和耐腐蚀性，并且，具有很好的可焊性，可以广泛应用于机械、电子通信等诸多领域。
附图说明
图1是本发明的纵剖面结构示意图；
图2为钛锗合金层的横剖面结构示意图；
其中，1为基底材料，2为锌镁合金层，3为钛锗合金层，4为封闭剂层。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行进一步的阐述，应该说明的是，下述说明仅是为了解释本发明，并不对其内容进行限定。
实施例1：
如图1和图2所示，本发明的一种有色金属电镀材料，包括基底材料1(铝)，以及依次镀覆于其表面的锌镁合金层2和钛锗合金层3，钛锗合金层3的纵截面为等距排列的若干个正方形；其中，锌镁合金层2和钛锗合金层3的暴露区域，其表面均匀涂覆封闭剂层4。任意两个相邻正方形中心之间的距离等于正方形边长的2倍。封闭剂层4的厚度为3μm。
锌镁合金层2是由重量比1：2的锌和镁的熔融物形成的镀层，其厚度为5μm。
钛锗合金层3是由重量比1：15的钛和锗的熔融物形成的镀层，其厚度为12μm。
封闭剂层4中的封闭剂是由以下重量份的组分混合配制而成：尿囊素2份，聚季铵盐-74份，丙烯酸聚合物1份，甲基脯氨酸2份，甲基异噻唑啉酮2份，水80份。
上述的一种有色金属电镀材料的制备工艺，包括步骤：
(1)基底材料1(铝)的预处理：将其表面清洗干净，然后再用电导率为0.1μS/cm的超纯水清洗；在预处理后的基底材料1(铝)表面电镀锌镁合金，形成锌镁合金层2；
(2)在锌镁合金层2表面横向、等距、平行地电镀钛锗合金，形成条状分布的钛锗合金层3；
(3)在锌镁合金层2和钛锗合金层3暴露区域的表面，采用喷涂法均匀涂覆封闭剂。
实施例2：
如图1和图2所示，本发明的一种有色金属电镀材料，包括基底材料1(铝)，以及依次镀覆于其表面的锌镁合金层2和钛锗合金层3，钛锗合金层3的纵截面为等距排列的若干个正方形；其中，锌镁合金层2和钛锗合金层3的暴露区域，其表面均匀涂覆封闭剂层4。任意两个相邻正方形中心之间的距离等于正方形边长的2倍。封闭剂层4的厚度为5μm。
锌镁合金层2是由重量比1：3的锌和镁的熔融物形成的镀层，其厚度为13μm。
钛锗合金层3是由重量比1：25的钛和锗的熔融物形成的镀层，其厚度为18μm。
封闭剂层4中的封闭剂是由以下重量份的组分混合配制而成：尿囊素3份，聚季铵盐-710份，丙烯酸聚合物2份，甲基脯氨酸3份，甲基异噻唑啉酮3份，水90份。
上述的一种有色金属电镀材料的制备工艺，包括步骤：
(1)基底材料1(铝)的预处理：将其表面清洗干净，然后再用电导率为0.1μS/cm的超纯水清洗；在预处理后的基底材料1(铝)表面电镀锌镁合金，形成锌镁合金层2；
(2)在锌镁合金层2表面横向、等距、平行地电镀钛锗合金，形成条状分布的钛锗合金层3；
(3)在锌镁合金层2和钛锗合金层3暴露区域的表面，采用喷涂法均匀涂覆封闭剂。
实施例3：
如图1和图2所示，本发明的一种有色金属电镀材料，包括基底材料1(铝)，以及依次镀覆于其表面的锌镁合金层2和钛锗合金层3，钛锗合金层3的纵截面为等距排列的若干个正方形；其中，锌镁合金层2和钛锗合金层3的暴露区域，其表面均匀涂覆封闭剂层4。任意两个相邻正方形中心之间的距离等于正方形边长的2倍。封闭剂层4的厚度为3μm。
锌镁合金层2是由重量比1：3的锌和镁的熔融物形成的镀层，其厚度为5μm。
钛锗合金层3是由重量比1：25的钛和锗的熔融物形成的镀层，其厚度为12μm。
封闭剂层4中的封闭剂是由以下重量份的组分混合配制而成：尿囊素3份，聚季铵盐-74份，丙烯酸聚合物2份，甲基脯氨酸2份，甲基异噻唑啉酮3份，水80份。
上述的一种有色金属电镀材料的制备工艺，包括步骤：
(1)基底材料1(铝)的预处理：将其表面清洗干净，然后再用电导率为0.1μS/cm的超纯水清洗；在预处理后的基底材料1(铝)表面电镀锌镁合金，形成锌镁合金层2；
(2)在锌镁合金层2表面横向、等距、平行地电镀钛锗合金，形成条状分布的钛锗合金层3；
(3)在锌镁合金层2和钛锗合金层3暴露区域的表面，采用喷涂法均匀涂覆封闭剂。
实施例4：
如图1和图2所示，本发明的一种有色金属电镀材料，包括基底材料1(铝)，以及依次镀覆于其表面的锌镁合金层2和钛锗合金层3，钛锗合金层3的纵截面为等距排列的若干个正方形；其中，锌镁合金层2和钛锗合金层3的暴露区域，其表面均匀涂覆封闭剂层4。任意两个相邻正方形中心之间的距离等于正方形边长的2倍。封闭剂层4的厚度为5μm。
锌镁合金层2是由重量比1：2的锌和镁的熔融物形成的镀层，其厚度为13μm。
钛锗合金层3是由重量比1：15的钛和锗的熔融物形成的镀层，其厚度为18μm。
封闭剂层4中的封闭剂是由以下重量份的组分混合配制而成：尿囊素2份，聚季铵盐-710份，丙烯酸聚合物1份，甲基脯氨酸3份，甲基异噻唑啉酮2份，水90份。
上述的一种有色金属电镀材料的制备工艺，包括步骤：
(1)基底材料1(铝)的预处理：将其表面清洗干净，然后再用电导率为0.1μS/cm的超纯水清洗；在预处理后的基底材料1(铝)表面电镀锌镁合金，形成锌镁合金层2；
(2)在锌镁合金层2表面横向、等距、平行地电镀钛锗合金，形成条状分布的钛锗合金层3；
(3)在锌镁合金层2和钛锗合金层3暴露区域的表面，采用喷涂法均匀涂覆封闭剂。
实施例5：
如图1和图2所示，本发明的一种有色金属电镀材料，包括基底材料1(铝)，以及依次镀覆于其表面的锌镁合金层2和钛锗合金层3，钛锗合金层3的纵截面为等距排列的若干个正方形；其中，锌镁合金层2和钛锗合金层3的暴露区域，其表面均匀涂覆封闭剂层4。任意两个相邻正方形中心之间的距离等于正方形边长的2倍。封闭剂层4的厚度为4μm。
锌镁合金层2是由重量比1：2.5的锌和镁的熔融物形成的镀层，其厚度为8μm。
钛锗合金层3是由重量比1：20的钛和锗的熔融物形成的镀层，其厚度为16μm。
封闭剂层4中的封闭剂是由以下重量份的组分混合配制而成：尿囊素2.5份，聚季铵盐-7 7份，丙烯酸聚合物1.5份，甲基脯氨酸2.5份，甲基异噻唑啉酮2.5份，水85份。
上述的一种有色金属电镀材料的制备工艺，包括步骤：
(1)基底材料1(铝)的预处理：将其表面清洗干净，然后再用电导率为0.1μS/cm的超纯水清洗；在预处理后的基底材料1(铝)表面电镀锌镁合金，形成锌镁合金层2；
(2)在锌镁合金层2表面横向、等距、平行地电镀钛锗合金，形成条状分布的钛锗合金层3；
(3)在锌镁合金层2和钛锗合金层3暴露区域的表面，采用喷涂法均匀涂覆封闭剂。
对比例1
一种有色金属电镀材料，包括基底材料(铝)，以及依次镀覆于其表面的锌镁合金层和钛锗合金层，钛锗合金层的纵截面为等距排列的若干个正方形；其中，锌镁合金层和钛锗合金层的暴露区域，其表面均匀涂覆封闭剂层。任意两个相邻正方形中心之间的距离等于正方形边长的2倍。封闭剂层的厚度为4μm。
锌镁合金层是由重量比1：2.5的锌和镁的熔融物形成的镀层，其厚度为8μm。
钛锗合金层是由重量比1：20的钛和锗的熔融物形成的镀层，其厚度为16μm。
封闭剂层中的封闭剂购自深圳市迪斯恩科技有限公司，型号为DSE-30。
上述的一种有色金属电镀材料的制备工艺，包括步骤：
(1)基底材料(铝)的预处理：将其表面清洗干净，然后再用电导率为0.1μS/cm的超纯水清洗；在预处理后的基底材料(铝)表面电镀锌镁合金，形成锌镁合金层；
(2)在锌镁合金层表面横向、等距、平行地电镀钛锗合金，形成条状分布的钛锗合金层；
(3)在锌镁合金层和钛锗合金层暴露区域的表面，采用喷涂法均匀涂覆封闭剂。
对比例2
一种有色金属电镀材料，包括基底材料(铝)，以及依次镀覆于其表面的锌镁合金层和钛锗合金层，钛锗合金层的表面均匀涂覆封闭剂层。封闭剂层的厚度为4μm。
锌镁合金层是由重量比1：2.5的锌和镁的熔融物形成的镀层，其厚度为8μm。
钛锗合金层是由重量比1：20的钛和锗的熔融物形成的镀层，其厚度为16μm。
封闭剂层中的封闭剂是由以下重量份的组分混合配制而成：尿囊素2.5份，聚季铵盐-77份，丙烯酸聚合物1.5份，甲基脯氨酸2.5份，甲基异噻唑啉酮2.5份，水85份。
上述的一种有色金属电镀材料的制备工艺，包括步骤：
(1)基底材料(铝)的预处理：将其表面清洗干净，然后再用电导率为0.1μS/cm的超纯水清洗；在预处理后的基底材料(铝)表面电镀锌镁合金，形成锌镁合金层；
(2)在锌镁合金层表面电镀钛锗合金，形成钛锗合金层；
(3)在钛锗合金层表面，采用喷涂法均匀涂覆封闭剂。
试验例
1、耐高温测试
260℃条件下进行耐高温测试3小时，实施例1～5表面均未出现气泡、气孔、变黄等不良现象，说明本发明的电镀材料具有良好的耐高温性能。对比例1和对比例2分别在测试进行的第2.5小时和第15分钟分别出现气泡和气孔，耐高温性差。
2、可焊性测试
实施例1～5以及对比例1～2的电镀材料，各自截取长76mm×宽25mm，在其上进行了三个小孔印锡测试，孔圆心距为10mm，孔直径为6.5mm，孔深度为0.2mm，在220℃下进行可焊性测试(90s)，实施例1～5和对比例1的电镀材料均未出现焊锡聚集、缩锡、不润湿、润湿不均等不良现象，满足J-STD-002A(L)的标准要求，具有很好的焊接效果。而对比例2出现了焊锡聚集、缩锡和不润湿的情况，可焊性明显较差。
3、耐腐蚀性测试
对实施例1～5以及对比例1～2的电镀材料进行了中性盐雾试验(24小时)，结果发现，实施例1～5的电镀材料均未出现变色等腐蚀迹象，具有良好的耐腐蚀性能。对比例1的表面出现轻微变黄，耐腐蚀性略差，对比例2的表面出现黑色腐蚀迹象，耐腐蚀性能较差。
接着，对实施例1～5进行进一步的盐雾试验，测试当5％表面为深褐色锈(DBR)覆盖时的时间长度，结果见表1，实施例5的耐腐蚀性最佳，其出现5％DBR的盐雾试验小时数长达513小时。
表1.直到5％DBR时的盐雾试验小时数
时间(h)
实施例1 493
实施例2 495
实施例3 501
实施例4 500
实施例5 513
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种有色金属电镀材料，其特征在于，包括基底材料，以及依次镀覆于其表面的锌镁合金层和钛锗合金层，钛锗合金层的纵截面为等距排列的若干个正方形；其中，所述锌镁合金层和钛锗合金层的暴露区域，其表面均匀涂覆封闭剂层。
2.根据权利要求1所述的一种有色金属电镀材料，其特征在于，所述基底材料为铝。
3.根据权利要求1所述的一种有色金属电镀材料，其特征在于，所述锌镁合金层是由重量比1：2～3的锌和镁的熔融物形成的镀层，其厚度为5～13μm。
4.根据权利要求1所述的一种有色金属电镀材料，其特征在于，所述钛锗合金层是由重量比1：15～25的钛和锗的熔融物形成的镀层，其厚度为12～18μm。
5.根据权利要求1所述的一种有色金属电镀材料，其特征在于，任意两个相邻正方形中心之间的距离等于正方形边长的2倍。
6.根据权利要求1所述的一种有色金属电镀材料，其特征在于，所述封闭剂层的厚度为3～5μm。
7.根据权利要求6所述的一种有色金属电镀材料，其特征在于，所述封闭剂层中的封闭剂是由以下重量份的组分混合配制而成：尿囊素2～3份，聚季铵盐-7 4～10份，丙烯酸聚合物1～2份，甲基脯氨酸2～3份，甲基异噻唑啉酮2～3份，水80～90份。
8.权利要求1～7中任一项所述的一种有色金属电镀材料的制备工艺，其特征在于，包括步骤：
(1)在预处理后的基底材料表面电镀锌镁合金，形成锌镁合金层；
(2)在锌镁合金层表面横向、等距、平行地电镀钛锗合金，形成条状分布的钛锗合金层；
(3)在锌镁合金层和钛锗合金层暴露区域的表面，均匀涂覆封闭剂。
9.根据权利要求8所述的制备工艺，其特征在于，步骤(1)中预处理的具体方法是：将基底材料的表面清洗干净，然后再用电导率为0.1μS/cm的超纯水清洗。
10.根据权利要求8所述的制备工艺，其特征在于，步骤(3)中封闭剂采用喷涂法进行涂覆。
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