CN107735319A - 包括锡/铜接合层/晶种层的镀覆聚合物制品 - Google Patents

包括锡/铜接合层/晶种层的镀覆聚合物制品 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种镀覆制品，该镀覆制品包括：a)聚合物基材，该聚合物基材承载b)接合层/晶种层，该接合层/晶种层与聚合物基材直接接触，以及c)镀覆金属层，其中接合层/晶种层的厚度小于0.95μm，并且其中接合层/晶种层包括与两个或更多个铜层交替的两个或更多个锡层，并且在一些实施方案中多达与十个或更多个铜层交替的十个或更多个锡层。在一些实施方案中，接合层/晶种层包括与聚合物基材直接接触的锡层。通常，包括接合层/晶种层的锡层和铜层为溅镀涂覆层。在一些实施方案中，镀覆金属层包含铜和锡的合金。在一些实施方案中，镀覆金属层包括与由铜组成的层交替的由锡组成的层。

Description

包括锡/铜接合层/晶种层的镀覆聚合物制品
技术领域
本公开涉及使用承载在聚合物基材上的接合层/晶种层的镀覆聚合物制品，该接合层/晶种层包括锡和铜的交替层，该锡和铜的交替层通常为锡和铜的溅镀涂覆层。
背景技术
下面的参考文献可与本公开的一般技术领域相关：“黄铜和青铜镀覆”，H.Strow，《金属精饰》，2004年，第102卷，第4期，169-173页(“Brass and Bronze Plating,”H.Strow,Metal Finishing,Vol.102,No.4,pp.169-173,2004)；“装饰性青铜镀覆故障诊断系统”，N.V.Mandich,《金属精饰》，2003年，第101卷，第6期，97-106页(“TroubleshootingDecorative Bronze Plating Systems,”N.V.Mandich,Metal Finishing,Vol.101,No.6.,pp.97-106,2003)；R.Moshohoritou的“一些添加剂在阳极化铝的A-C着色期间对匀镀能力和锡(II)溶液的稳定性的影响部分I：杂环有机化合物”，《镀覆和表面精饰》，1994年，第81卷，第1期，60-64页(“The Effects of Some Additives on the Throwing Power andStability of Tin(II)Solutions during A-C Coloring of Anodized Aluminum PartI:Heterocyclic Organic Compounds,”by R.Moshohoritou,Plating and SurfaceFinishing,Vol.81,No.1,pp.60-64,1994)；“用于无铅焊料的锡和锡合金”，M.Schlesinger和M.Paunovic合编的《现代电镀》，第五版，纽约，2010年，139-204页；“减少酸性锡镀覆中的锡淤渣”，美国5,378,347(“Tin and Tin Alloys for Lead-Free Solder,”ModernElectroplating,Fifth Edition,eds.M.Schlesinger,and M.Paunovic,NY,2010,pp.139-204)；“电镀青铜”，美国专利7,780,839(“Electroplating Bronze,”U.S.Patent 7,780,839)；“从非氰化物磺基琥珀酸盐浴中电沉积铜锡合金”，T.Nakamura，《材料科学论坛》，2010年，第654-656卷，1912-1915页(Electrodeposition of CuSn Alloy fromNoncyanide Sulfosuccinate Bath,”T.Nakamura,Materials Science Forum,Vol.654-656,pp.1912-1915,2010)；以及“通过使用离子液体浴的还原扩散方法在聚合物基材上制备铜-锡层”，K.Murase等人，《电化学会志》，2011年，第158卷，第6期，D335-D341页(“Preparation of Cu-Sn Layers on Polymer Substrate by Reduction-DiffusionMethod Using Ionic Liquid Baths,”K.Murase et al.,J.Electrochem.Soc.,158(6),pp.D335-D341,2011)。
发明内容
简而言之，本公开提供镀覆制品，该镀覆制品包括：a)聚合物基材，该聚合物基材承载b)接合层/晶种层，该接合层/晶种层与聚合物基材直接接触，以及c)镀覆金属层，其中接合层/晶种层的厚度小于0.95μm，并且其中接合层/晶种层包括与两个或更多个铜层交替的两个或更多个锡层。在一些实施方案中，接合层/晶种层包括与三个或更多个铜层交替的三个或更多个锡层；在一些实施方案中，接合层/晶种层包括四个锡层和四个铜层，在一些实施方案中，接合层/晶种层包括五个锡层和五个铜层，在一些实施方案中，接合层/晶种层包括七个锡层和七个铜层，在一些实施方案中，接合层/晶种层包括九个锡层和九个铜层，并且在一些实施方案中，接合层/晶种层包括十个锡层和十个铜层。在一些实施方案中，接合层/晶种层包括与聚合物基材直接接触的锡层。在一些实施方案中，包括接合层/晶种层的锡层为溅镀涂覆层。在一些实施方案中，包括接合层/晶种层的铜层为溅镀涂覆层。在一些实施方案中，镀覆金属层与接合层/晶种层直接接触。在一些实施方案中，接合层/晶种层承载具有与接合层/晶种层直接接触的溅镀涂覆的顶部铜层。在一些此类实施方案中，顶部铜层的厚度小于0.60μm。在一些此类实施方案中，镀覆金属层与顶部铜层直接接触。在一些实施方案中，镀覆金属层以小于96:4的原子比包含铜和锡，在一些实施方案中，镀覆金属层以小于87:13的原子比包含铜和锡，并且在一些实施方案中，镀覆金属层以小于82:18的原子比包含铜和锡。在一些实施方案中，聚合物基材包含热塑性聚合物，在其它实施方案中，聚合物衍生自环氧树脂。在一些实施方案中，镀覆金属层包含熔点小于800℃的铜和锡的合金。在其它实施方案中，镀覆金属层包括与由铜组成的层交替的由锡组成的层；在一些实施方案中，镀覆金属层包括至少两个由锡组成的层和至少两个由铜组成的层。下面根据“选定的实施方案”描述了本公开的镀覆制品的另外的实施方案。
在另一方面，本公开提供包括根据本公开的镀覆制品的树脂基体-纤维复合部件。在一些实施方案中，镀覆制品形成树脂基体-纤维复合部件的表面。在一些实施方案中，聚合物基材形成树脂基体-纤维复合部件的最外表面。另选地，在一些实施方案中，聚合物基材直接结合到树脂基体-纤维部件的树脂基体。下面根据“选定的实施方案”描述了本公开的树脂基体-纤维复合部件的另外的实施方案。
除非另外指明，否则本文中使用的所有科学和技术术语具有在本领域中普遍使用的含义。本文提供的定义旨在便于理解本文频繁使用的某些术语，并且并非意指限制本公开的范围。
除非上下文另外清楚地指定，否则如本说明书和所附权利要求中使用的，单数形式“一个”、“一种”和“所述”涵盖了具有多个指代物的实施方案。
除非上下文另外清楚地指定，否则如本说明书和所附权利要求中使用的，术语“或”一般以其包括“和/或”的意义使用。
如本文所用，“具有”、“具有着”、“包括”、“包括着”、“包含”、“包含着”等均以其开放性意义使用，并且一般意指“包括但不限于”。应当理解，术语“由...构成”和“基本上由...构成”包含在术语“包含”等之中。
具体实施方式
本公开提供使用承载在聚合物基材上的接合层/晶种层的镀覆聚合物制品，该接合层/晶种层包括锡和铜的交替层，该锡和铜的交替层通常为锡和铜的溅镀涂覆层。在一些实施方案中，镀覆制品的镀覆金属层直接承载在接合层/晶种层上。在其它实施方案中，制品包括在镀覆金属层和接合层/晶种层之间交替的其它层，例如溅镀涂覆的顶部铜层。
在一些实施方案中，镀覆制品的镀覆金属层是作为基本上均质的合金。同此于同一天提交的美国专利申请号62/180,352(代理人案卷号76541US002)公开了青铜合金和镀覆此类合金的方法，该方法可用于根据本公开的镀覆制品的镀覆金属层。
在一些实施方案中，镀覆制品的镀覆金属层包括锡和铜的交替镀覆层。可使用任何合适的镀覆方法，包括电镀、无电镀覆和浸没镀覆。通常，电镀铜，但是也可无电镀覆。通常，浸没镀覆锡，但是也可电镀。
作者已发现，包含上述青铜合金或上述交替的锡-铜层状构造的镀覆金属层可能是特别受关注的，因为它们具有高电导率和高耐腐蚀性，还相对于纯铜具有降低的熔点，并且因此可用于在例如在2014年12月30日授权的美国8,922,970；2013年8月6日授权的美国8,503,153；2014年6月24日授权的美国8,503,153；以及2014年6月12日提交的美国专利公开号2014/0293498中描述的雷电保护片材，这些内容以引用方式并入本文。单独的铜由于其约1085℃的熔点(其高于理想熔点)而在这种应用中的实用性受限。对于用于这种应用，具有较低熔点的导体是较可用的，优选小于1050℃，更优选小于1000℃，更优选小于900℃，并且最优选小于800℃。相比之下，含有95/5的铜/锡原子比的青铜的熔点为约1010℃，并且含有80/20的铜/锡原子比的青铜的熔点为约750℃，使得这些青铜更可用于雷电保护片材，诸如上面引用的专利中所述的那些。此外，当经受用于测试雷击性能的高电流和高电压时，层状锡/铜结构还可作用为较低熔点材料。
作者已发现，可通过使用适当的接合层/晶种层(即执行接合层(用来增加电镀层和聚合物基材之间结合)和晶种层(用来赋予聚合物基材足够的电导率以使得能够电镀在聚合物基材上)两者的功能的层)来增强根据本公开的镀覆制品的耐久性。虽然可通过任何合适的方法施加接合层/晶种层，但是通常通过溅镀或真空沉积来施加。接合层/晶种层通常包括多个锡和铜的交替层，通常起始于锡并且结束于铜。
选定的实施方案
由字母和数字表示的以下实施方案旨在另外说明本公开，但不应理解为是对本公开的不当限制。
TS1.一种镀覆制品，该镀覆制品包括：
a)聚合物基材，该聚合物基材承载
b)接合层/晶种层，该接合层/晶种层与聚合物基材直接接触，以及
c)镀覆金属层，
其中接合层/晶种层的厚度小于0.95μm，以及
其中接合层/晶种层包括与两个或更多个铜层交替的两个或更多个锡层。
TS2.根据前述实施方案中任一项所述的镀覆制品，其中接合层/晶种层的厚度小于0.90μm。
TS3.根据前述实施方案中任一项所述的镀覆制品，其中接合层/晶种层的厚度小于0.85μm。
TS4.根据前述实施方案中任一项所述的镀覆制品，其中接合层/晶种层的厚度小于0.80μm。
TS5.根据前述实施方案中任一项所述的镀覆制品，其中接合层/晶种层的厚度小于0.75μm。
TS6.根据前述实施方案中任一项所述的镀覆制品，其中接合层/晶种层包括与三个或更多个铜层交替的三个或更多个锡层。
TS7.根据前述实施方案中任一项所述的镀覆制品，其中接合层/晶种层包括与四个或更多个铜层交替的四个或更多个锡层。
TS8.根据前述实施方案中任一项所述的镀覆制品，其中接合层/晶种层包括与五个或更多个铜层交替的五个或更多个锡层。
TS9.根据前述实施方案中任一项所述的镀覆制品，其中接合层/晶种层包括与七个或更多个铜层交替的七个或更多个锡层。
TS10.根据前述实施方案中任一项所述的镀覆制品，其中接合层/晶种层包括与九个或更多个铜层交替的九个或更多个锡层。
TS11.根据前述实施方案中任一项所述的镀覆制品，其中接合层/晶种层包括与十个或更多个铜层交替的十个或更多个锡层。
TS12.根据前述实施方案中任一项所述的镀覆制品，其中接合层/晶种层包括与聚合物基材直接接触的锡层。
TS13.根据前述实施方案中任一项所述的镀覆制品，其中接合层/晶种层包括为接合层/晶种层距聚合物基材最远的层的铜层。
TS14.根据前述实施方案中任一项所述的镀覆制品，其中包括接合层/晶种层的锡层为溅镀涂覆层。
TS15.根据前述实施方案中任一项所述的镀覆制品，其中包括接合层/晶种层的铜层为溅镀涂覆层。
TS16.根据前述实施方案中任一项所述的镀覆制品，其中镀覆金属层与接合层/晶种层直接接触。
TS17.根据实施方案TS1至TS15中任一项所述的镀覆制品，其中接合层/晶种层承载具有与接合层/晶种层直接接触的溅镀涂覆顶部铜层。
TS18.根据实施方案TS17所述的镀覆制品，其中顶部铜层的厚度小于0.60μm。
TS19.根据实施方案TS17所述的镀覆制品，其中顶部铜层的厚度小于0.50μm。
TS20.根据实施方案TS17所述的镀覆制品，其中顶部铜层的厚度小于0.45μm。
TS21.根据实施方案TS17至TS20中任一项所述的镀覆制品，其中镀覆金属层与顶部铜层直接接触。
TS22.根据前述实施方案中任一项所述的镀覆制品，其中镀覆金属层以小于96:4的原子比包含铜和锡。
TS23.根据前述实施方案中任一项所述的镀覆制品，其中镀覆金属层以小于92:8的原子比包含铜和锡。
TS24.根据前述实施方案中任一项所述的镀覆制品，其中镀覆金属层以小于87:13的原子比包含铜和锡。
TS25.根据前述实施方案中任一项所述的镀覆制品，其中镀覆金属层以小于82:18的原子比包含铜和锡。
TS26.根据前述实施方案中任一项所述的镀覆制品，其中镀覆金属层以小于78:22的原子比包含铜和锡。
TS27.根据前述实施方案中任一项所述的镀覆制品，其中镀覆金属层以小于76:24的原子比包含铜和锡。
TS28.根据前述实施方案中任一项所述的镀覆制品，其中镀覆金属层以小于73:27的原子比包含铜和锡。
TS29.根据前述实施方案中任一项所述的镀覆制品，其中镀覆金属层以小于71:29的原子比包含铜和锡。
TS30.根据前述实施方案中任一项所述的镀覆制品，其中镀覆金属层以大于55:45的原子比包含铜和锡。
TS31.根据前述实施方案中任一项所述的镀覆制品，其中镀覆金属层以大于65:35的原子比包含铜和锡。
TS32.根据前述实施方案中任一项所述的镀覆制品，其中镀覆金属层以大于68:32的原子比包含铜和锡。
TS33.根据实施方案TS1至TS32中任一项所述的镀覆制品，其中聚合物基材包含热塑性聚合物。
TS34.根据实施方案TS1至TS32中任一项所述的镀覆制品，其中聚合物基材包含热固性聚合物。
TS35.根据实施方案TS1至TS32中任一项所述的镀覆制品，其中聚合物基材包含聚烯烃聚合物。
TS36.根据实施方案TS1至TS32中任一项所述的镀覆制品，其中聚合物基材包含聚丙烯聚合物。
TS37.根据实施方案TS1至TS32中任一项所述的镀覆制品，其中聚合物基材包含聚酯聚合物。
TS38.根据实施方案TS1至TS32中任一项所述的镀覆制品，其中聚合物基材包含聚氨酯聚合物。
TS39.根据实施方案TS1至TS32中任一项所述的镀覆制品，其中聚合物基材包含衍生自环氧树脂的聚合物。
TS40.根据实施方案TS1至TS39中任一项所述的镀覆制品，其中聚合物基材的厚度小于1400μm。
TS41.根据实施方案TS1至TS39中任一项所述的镀覆制品，其中聚合物基材的厚度小于420μm。
TS42.根据实施方案TS1至TS39中任一项所述的镀覆制品，其中聚合物基材的厚度小于280μm。
TS43.根据实施方案TS1至TS39中任一项所述的镀覆制品，其中聚合物基材的厚度小于140μm。
TS44.根据实施方案TS1至TS39中任一项所述的镀覆制品，其中聚合物基材的厚度小于70μm。
TS45.根据前述实施方案中任一项所述的镀覆制品，其中镀覆金属层的厚度大于3.0μm。
TS46.根据前述实施方案中任一项所述的镀覆制品，其中镀覆金属层的厚度大于6.0μm。
TS47.根据前述实施方案中任一项所述的镀覆制品，其中镀覆金属层的厚度大于8.0μm。
TS48.根据前述实施方案中任一项所述的镀覆制品,其中聚合物基材为柔性聚合物片材。
TS49.根据前述实施方案中任一项所述的镀覆制品，其中镀覆金属层的杨氏模量小于15.0GPa。
TS50.根据前述实施方案中任一项所述的镀覆制品，其中镀覆金属层的杨氏模量小于13.0GPa。
TS51.根据前述实施方案中任一项所述的镀覆制品，其中镀覆金属层的杨氏模量小于11.0GPa。
TS52.根据前述实施方案中任一项所述的镀覆制品，其中镀覆金属层的杨氏模量小于10.0GPa。
B1.根据实施方案TS1至TS52中任一项所述的镀覆制品，其中镀覆金属层包含铜和锡的合金。
B2.根据实施方案B1所述的镀覆制品，其中合金在镀覆金属层的整个厚度中是大体上均匀的。
B3.根据实施方案B1至B2中任一项所述的镀覆制品，其中镀覆金属层为电镀金属层。
B4.根据实施方案B1至B3中任一项所述的镀覆制品，其中镀覆金属层包含熔点小于1050℃的合金。
B5.根据实施方案B1至B3中任一项所述的镀覆制品，其中镀覆金属层包含熔点小于1000℃的合金。
B6.根据实施方案B1至B3中任一项所述的镀覆制品，其中镀覆金属层包含熔点小于900℃的合金。
B7.根据实施方案B1至B3中任一项所述的镀覆制品，其中镀覆金属层包含熔点小于800℃的合金。
B8.根据实施方案B1至B7中任一项所述的镀覆制品，其中镀覆金属层还包含大于0.001重量％的锌。
B9.根据实施方案B1至B7中任一项所述的镀覆制品，其中镀覆金属层还包含大于0.005重量％的锌。
B10.根据实施方案B1至B7中任一项所述的镀覆制品，其中镀覆金属层还包含大于0.010重量％的锌。
B11.根据实施方案B1至B10中任一项所述的镀覆制品，其中镀覆金属层还包含大于0.01重量％的硫。
B12.根据实施方案B1至B10中任一项所述的镀覆制品，其中镀覆金属层还包含大于0.05重量％的硫。
B13.根据实施方案B1至B10中任一项所述的镀覆制品，其中镀覆金属层还包含大于0.10重量％的硫。
L1.根据实施方案TS1至TS52中任一项所述的镀覆制品，其中镀覆金属层包括与由铜组成的层交替的由锡组成的层。
L2.根据实施方案L1所述的镀覆制品，其中镀覆金属层包括至少两个由锡组成的层。
L3.根据实施方案L1至L2中任一项所述的镀覆制品，其中镀覆金属层包括至少两个由铜组成的层。
L4.根据实施方案L1至L3中任一项所述的镀覆制品，其中镀覆金属层包括至少三个由锡组成的层。
L5.根据实施方案L1至L4中任一项所述的镀覆制品，其中镀覆金属层包括至少三个由铜组成的层。
L6.根据实施方案L1至L5中任一项所述的镀覆制品，其中铜层为电镀层。
L7.根据实施方案L1至L6中任一项所述的镀覆制品，其中锡层为浸没镀覆层。
L8.根据实施方案L1至L7中任一项所述的镀覆制品，其中由锡组成的层为至少60重量％的锡。
L9.根据实施方案L1至L7中任一项所述的镀覆制品，其中由锡组成的层为至少70重量％的锡。
L10.根据实施方案L1至L7中任一项所述的镀覆制品，其中由锡组成的层为至少80重量％的锡。
L11.根据实施方案L1至L7中任一项所述的镀覆制品，其中由锡组成的层为至少90重量％的锡。
L12.根据实施方案L1至L7中任一项所述的镀覆制品，其中由锡组成的层为至少95重量％的锡。
L13.根据实施方案L1至L12中任一项所述的镀覆制品，其中由铜组成的层为至少60重量％的铜。
L14.根据实施方案L1至L12中任一项所述的镀覆制品，其中由铜组成的层为至少70重量％的铜。
L15.根据实施方案L1至L12中任一项所述的镀覆制品，其中由铜组成的层为至少80重量％的铜。
L16.根据实施方案L1至L12中任一项所述的镀覆制品，其中由铜组成的层为至少90重量％的铜。
L17.根据实施方案L1至L12中任一项所述的镀覆制品，其中由铜组成的层为至少95重量％的铜。
CP1.一种包括根据实施方案TS1至TS52、B1至B13或L1至L17中任一项所述的镀覆制品的树脂基体-纤维复合部件。
CP2.一种包括根据实施方案TS1至TS52、B1至B13或L1至L17中任一项所述的镀覆制品作为表面的树脂基体-纤维复合部件。
CP3.一种包括根据实施方案TS1至TS52、B1至B13或L1至L17中任一项所述的镀覆制品作为表面的树脂基体-纤维复合部件，其中聚合物基材形成树脂基体-纤维复合部件的最外表面。
CP4.一种包括根据实施方案TS1至TS52、B1至B13或L1至L17中任一项所述的镀覆制品作为表面的树脂基体-纤维复合部件，其中聚合物基材直接结合到树脂基体-纤维部件的树脂基体。
虽然通过以下实施例进一步说明了本公开的目的和优点，但在这些实施例中列举的具体材料及其量以及其它的条件和细节不应理解为是对本公开的不当限制。
实施例
除非另有说明，否则所有试剂均得自或购自密苏里州圣路易斯的西格玛奥德里奇公司(Sigma-Aldrich Company,St.Louis,Missouri)，或可通过已知的方法合成。除非另有报告，否则所有比均按重量百分比计。
下面的缩写用于描述实施例：
A：安培
A/dm2：安培每平方分米
A/ft2：安培每平方英尺
A2s：平方安培每秒
℃:摄氏温
C：库仑
cm：厘米
ft/min：英尺/分钟
kA：千安培
kPa：千帕斯卡
kW：千瓦
mL：毫升
m/min：米每分钟
μm：微米
μs：微秒
msec：毫秒
Pa：帕斯卡
psi：磅每平方英寸
rpm：每分钟转数
sccm：标准立方厘米每分钟
实施例中使用的材料的缩写如下：
CU-2300B： 镀覆促进剂，以商品名“CU-2300BRIGHTENER”得自罗德岛州的克兰斯顿的Technics有限公司(Technics,Inc.,Cranston,RhodeIsland)。
CU-2300C：镀覆抑制剂，以商品名“CU-2300CARRIER”得自Technics有限公司(Technics,Inc.)。
CSC：水性硫酸铜(II)浓缩物，得自Technics有限公司(Technics,Inc.)。
HCl：盐酸
H2SO4：硫酸
LT-M：浸没锡镀覆溶液，以商品名“LEVELTECH MAKEUP”得自Technics有限公司(Technics,Inc.)。
LT-S：浸没锡稳定剂，以商品名“LEVELTECH STABILZER”得自Technics有限公司(Technics,Inc.)。
P-2353W：单向碳纤维预浸料坯，以商品名“TORAYCA PREPREG MATERIAL”得自华盛顿州塔科马的东丽复合材料有限公司(Toray Composites,Inc.,Tacoma,Washington)。
溅镀涂覆的聚合物基材
承载部分固化的7密耳(177.8μm)树脂涂层的30.5cm×30.5cm×6密耳(152.4μm)聚丙烯膜片材如下溅镀涂覆。首先使用真空幅材网涂覆机在70毫托(9.33Pa)、250sccm、12ft/min(0.37m/min)的幅材速度以及0.185A的电流下用氧等离子体处理片材。然后在2毫托(0.27Pa)的氩气压力、5fg/min的幅材速度以及0.34kW的功率设置下施加锡层。然后在类似的条件下施加铜层，其中将功率增加至1.32kW。施加该交替的锡/铜晶种层九次以上。然后在2毫托(0.27Pa)的压力、3.6ft/min(0.11m/min)的幅材速度、3.2kW的功率设置下将铜层施加在晶种层上。然后施加铜层七次以上。铜/锡晶种层和铜覆盖层的累积厚度分别为约0.7μm和约0.4μm。
镀覆溶液
通过在21℃下将下面的组分以体积百分比混合到去离子水中来制备铜镀覆溶液：
通过在21℃下将下面的组分以体积百分比混合来制备锡镀覆溶液：
LTM 82.0
LTS 18.0
实施例1
在75℉(23.9℃)下将溅镀涂覆聚合物基材浸没在铜镀覆溶液中。使用离心泵同时施加20.0A/ft2(9.29A/dm2)的直流电流密度约4.5分钟来混合并且过滤镀覆溶液。将片材从铜镀覆溶液中移除，用去离子水冲洗30秒，然后在72℉(22.2℃)下浸没在锡镀覆溶液中6分钟。将片材从锡镀覆溶液中移除，再次用去离子水冲洗30秒，并且重复铜镀覆过程和锡镀覆过程两次以上。原子吸收光谱确认片材均匀地涂覆有总厚度为7μm并且总比为80原子百分比的铜和20原子百分比的锡的铜和锡各自的3个交替层。
实施例2
重复实施例1的工序，其中铜镀覆时间和锡镀覆时间分别为6.5分钟和9分钟。原子吸收光谱确认片材均匀地涂覆有总厚度为10μm并且总比为80原子百分比的铜和20原子百分比的锡的铜和锡各自的3个交替层。
实施例3
重复实施例1的工序，其中锡镀覆时间为2.5分钟。原子吸收光谱确认片材均匀地涂覆有总厚度为7μm并且总比为90原子百分比的铜和10原子百分比的锡的的铜和锡各自的3个交替层。
实施例4
重复实施例1的工序，其中铜镀覆时间和锡镀覆时间分别为6.5分钟和3.5分钟。原子吸收光谱确认片材均匀地涂覆有总厚度为10μm并且总比为90原子百分比的铜和10原子百分比的锡的铜和锡各自的3个交替层。
镀覆条件和所得的铜/锡组成汇总在表1中。
表1
复合材料制造
如下将实施例1至4的镀覆基材制造到碳纤维复合板上。将镀覆基材在酸/铁(III)氯化物溶液中蚀刻、冲洗、干燥并修剪成10.5英寸×10.5英寸(26.7cm×26.7cm)。然后用环氧树脂粘合剂涂覆实施例的非镀覆侧，并且令粘合剂涂覆侧面朝上放在真空台上。将十二个类似尺寸的P2353W片材按顺序放在环氧树脂涂层的顶部，以45/0/135/90/0/90/90/0/90/135/0/45度取向，并且在其施加时对每个片材施加25英寸汞柱(84.7kPa)的真空大约5至10分钟，以便巩固片材。将叠层置于真空袋中并将真空袋置于得自加利福尼亚州瓦兰西亚的ASC工艺系统公司(ASC Process Systems,Valencia,California)的高压釜中。在72℉(22℃)下向袋的内部施加大约28英寸汞柱(94.8kPa)的真空10至15分钟，之后将外部压力逐渐增加至55psi(397kPa)。将袋内部的真空维持在94.8kPa并且以5℉(2.8℃)每分钟的速率增大温度直到达到350℉(176.7℃)为止。保持该温度2小时，之后使温度回到72℉(22.2℃)，释放压力并将经固化的复合制品从真空袋中移除。
评估
根据SAE ARP5416“航空器雷电测试方法”，5.2节，在针对电流分量D、B和Cmod在SAEARP5412“航空器雷电环境及相关的测试形式”中的区2A规定的下面的条件下，使碳纤维复合板经受雷击测试。
观察结果如下：
实施例1：表面环氧树脂层消融。虽然导体部分消融，但未断开。未暴露出基材。
实施例2：表面环氧树脂层消融。虽然导体部分消融，但未断开。未暴露出基材。
实施例3：表面环氧树脂层消融。虽然导体部分消融，但未断开。未暴露出基材。
实施例4：表面环氧树脂层消融。虽然导体部分消融，但未断开。未暴露出基材。
在不脱离本公开的范围和原理的前提下，本公开的各种变型和更改对本领域的技术人员而言将变得显而易见，并且应理解，本公开并不受上文所阐述的例示性实施方案的不当限制。

Claims (17)

1.一种镀覆制品，所述镀覆制品包括：
a)聚合物基材，所述聚合物基材承载
b)接合层/晶种层，所述接合层/晶种层与所述聚合物基材直接接触，以及
c)镀覆金属层，
其中所述接合层/晶种层的厚度小于0.95μm，以及
其中所述接合层/晶种层包括与两个或更多个铜层交替的两个或更多个锡层。
2.根据权利要求1所述的镀覆制品，其中所述接合层/晶种层包括与五个或更多个铜层交替的五个或更多个锡层。
3.根据前述权利要求中任一项所述的镀覆制品，其中所述接合层/晶种层包括与所述聚合物基材直接接触的锡层。
4.根据前述权利要求中任一项所述的镀覆制品，其中包括所述接合层/晶种层的所述锡层为溅镀涂覆层，并且包括所述接合层/晶种层的所述铜层为溅镀涂覆层。
5.根据前述权利要求中任一项所述的镀覆制品，其中所述镀覆金属层与所述接合层/晶种层直接接触。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的镀覆制品，其中所述接合层/晶种层承载具有与所述接合层/晶种层直接接触的溅镀涂覆的顶部铜层，其中所述顶部铜层的厚度小于0.60μm。
7.根据权利要求6所述的镀覆制品，其中所述镀覆金属层与所述顶部铜层直接接触。
8.根据前述权利要求中任一项所述的镀覆制品，其中所述镀覆金属层以小于96:4的原子比包含铜和锡。
9.根据前述权利要求中任一项所述的镀覆制品，其中所述镀覆金属层以小于87:13的原子比包含铜和锡。
10.根据前述权利要求中任一项所述的镀覆制品，其中所述镀覆金属层以小于82:18的原子比包含铜和锡。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的镀覆制品，其中所述聚合物基材包含热塑性聚合物。
12.根据权利要求1至10中任一项所述的镀覆制品，其中所述聚合物基材包含衍生自环氧树脂的聚合物。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的镀覆制品，其中所述镀覆金属层包含熔点小于800℃的铜和锡的合金。
14.根据权利要求1至12中任一项所述的镀覆制品，其中所述镀覆金属层包括与由铜组成的层交替的由锡组成的层。
15.根据权利要求14所述的镀覆制品，其中所述镀覆金属层包括至少两个由锡组成的层和至少两个由铜组成的层。
16.一种包括根据权利要求1至15中任一项所述的镀覆制品作为表面的树脂基体-纤维复合部件，其中所述聚合物基材形成所述树脂基体-纤维复合部件的最外表面。
17.一种包括根据权利要求1至15中任一项所述的镀覆制品作为表面的树脂基体-纤维复合部件，其中所述聚合物基材直接结合到所述树脂基体-纤维部件的所述树脂基体。
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