CN116926515A - 一种镍铜镍耐腐蚀复合层及铝端子 - Google Patents

一种镍铜镍耐腐蚀复合层及铝端子 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种镍铜镍耐腐蚀复合层及铝端子。该镍铜镍耐腐蚀复合层包括第一镍层、铜层和第二镍层;其中,所述第一镍层为化学镍层,其厚度为1‑30μm;所述铜层的厚度为1‑15μm;所述第二镍层的厚度为0.5‑30μm。本发明还提供了设有上述镍铜镍耐腐蚀复合层的铝端子。本发明所提供的镍铜镍耐腐蚀复合层的底层具有优良的耐盐雾腐蚀性能,设有该镍铜镍耐腐蚀复合层的铝端子可以实现耐盐雾180小时以上。

Description

一种镍铜镍耐腐蚀复合层及铝端子
技术领域
本发明涉及一种镍铜镍耐腐蚀复合层及铝端子,属于耐腐蚀技术领域。
背景技术
铝及其合金因具有低密度、高导电性的特点以及良好的成型能力被广泛应用于军工、汽车以及航空航天等行业的电能传输系统。
铝及其合金有以下化学性质:1、在空气中易氧化生成氧化膜层,使端子电阻极大增加,影响电能传输;2、铝标准电极电势为-1.662V,与其他标准电极电势更正的金属(例如:铜)连接时易发生电位腐蚀,造成连接失效,严重时发生短路。铝及其合金在腐蚀环境下耐蚀能力的不足制约了铝及其合金的进一步应用。
目前的电镀和化学镀、喷涂、激光表面处理等工艺,可以通过在铝及其合金表面涂覆膜层来对基体起到防护作用,但抗盐雾实验的效果都不够理想,常见铝工件的盐雾时间仅能维持48小时即出现腐蚀,极大限制了铝工件在总成中的使用寿命。
目前的电镀厂家对于铝材电镀工艺研发较少,仅通过二次沉锌后镀镍来使其进行下一步电镀,镀层方案的选择不一且效果一般,难以解决高耐腐蚀性铝工件电镀的要求,尤其是应用于军工、航空航天、汽车等领域的严苛环境下使用的铝工件更无法满足使用要求。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明的目的在于提供一种耐腐蚀复合层,该耐腐蚀复合层以镍铜镍为基础,具有优异耐腐蚀性,能够满足工件在各情况下的耐腐蚀要求。
为达到上述目的,本发明提供了一种镍铜镍耐腐蚀复合层,其中,该镍铜镍耐腐蚀复合层包括第一镍层、铜层和第二镍层;
其中,所述第一镍层为化学镍层,其厚度为1-30μm;
所述铜层的厚度为1-15μm;
所述第二镍层的厚度为5-30μm。
根据本发明的具体实施方案,优选地,所述第一镍层的厚度为2-15μm。
根据本发明的具体实施方案,优选地,所述铜层的厚度为5-10μm。
根据本发明的具体实施方案,优选地,所述铜层选自焦铜、碱铜、化学铜、酸铜中的任意一种。
根据本发明的具体实施方案,本发明所采用的铜层分别具有以下优点:
电镀碱铜为氰化物镀铜,氰化物在水中的络合能力极强,能够使电镀的阴极极化大大增加,使铜离子在阴极大量积累后一起沉积,增加电镀膜层的致密性;氰化物体系电镀出的镀层致密且反应快速、高效,能够在锌层表面覆盖一层致密、平整的铜层;而且铜的化学性质较为不活泼且电镀内应力低,是优良的中间性镀层,易于电镀后续金属镀层;
电镀焦铜层为电镀焦磷酸铜,焦磷酸盐在水中的络合能力比氰化物更强,在焦磷酸盐体系中的阴极极化作用同样更强。因为溶液中[Cu(P2O7)2]6-所带负电荷数量更多,对阴极过程影响更大,同时[Cu(P2O7)2]6-难以放电,需要水解为[CuP2O7]2-才能放电沉积铜层,[CuP2O7]2-的水解较慢,故而再次增加了阴极极化。焦铜电镀膜层更加致密,孔隙更少,能够有效的阻止盐雾实验中氯离子的穿透,增强工件的耐腐蚀性能;
化学铜层是采用化学反应自催化镀的方式,使铜离子在基材上有序沉积形成的,在各层间增加化学铜层均能够获得良好的结合力,化学铜层是很好的中间性镀层,可增强整体镀层的结合力。同时由于化学铜层的制备过程是单纯的化学反应,不会被电流分布影响镀层厚度以及孔隙率,因此,化学铜层厚度更加均匀,孔隙率更低,有良好的耐腐蚀性,在本发明中增加此层可增强整体镀层的耐腐蚀性;
酸铜层(即酸铜镀层)为硫酸铜电镀,与其他镀层等具有良好的结合力,能够作为优良的中间性镀层,并且,制备酸铜层时采用的硫酸铜镀液稳定,成本低,将酸铜增加于在碱铜层、焦铜之间或两侧,可以增强整体镀层本身的光亮性以及耐腐蚀性。
根据本发明的具体实施方案,优选地,所述第二镍层的厚度为10-15μm。
根据本发明的具体实施方案,优选地,所述第二镍层选自氨基磺酸镍、化学镍、瓦特镍中的任意一种。
根据本发明的具体实施方案,本发明所采用的第二镍层分别具有以下优点:
氨基磺酸镍层一般采用电镀的方式获得,氨基磺酸镍作为主盐,氯化镍作为阳极的去极化剂,在此药水体系下电镀出的镍层具有良好的延展性,与其他电镀镍层相比,氨基磺酸镍电镀出来的膜层更有韧性且内应力更低,能够在温度急速变化的环境下承受拉伸应力而不被撕裂,仍保持原有的致密性,在盐雾试验中能够有效保护工件,避免腐蚀;
化学镍层为化学镀镍的方式获得的,在催化剂铁离子的作用下,溶液中的次磷酸根催化脱氢,形成活性氢化物,与溶液中的镍离子进行还原反应,从而使镍化学沉积到工件表面,形成化学镍层。化学反应沉积出来的镍层厚度十分均匀,且由于没有附加电流,不受电流大小和尖端放电效应的影响,化学镍层与工件之间没有电镀产生的内应力存在,真正实现了无应力。一般电镀层,在温度的变化中会导致镀层和基材间内应力的释放,使电镀下的镀层更容易被撕裂,失去其对工件的防护作用。化学镍层是化学沉积,由于没有内应力存在,即在温度冲击试验中只承受了拉伸应力,较其他电镀加工的镀层相比,受力更少,因受力被撕裂的风险即更小,能够承受温度冲击造成的影响,在盐雾实验中仍能够有效阻碍氯离子穿透,防止腐蚀。同时,一般电镀加工的膜层在沉积过程中,会伴随有析氢的副反应出现,氢气的产生和溢出会在镍层留下一个个微观的孔隙,所以氢气析出的多少直接影响到了膜层的致密性。化学镀镍由于是单纯的化学反应,不涉及电流密度和氢原子的过电位对其反应的影响,副反应产生的氢气要远少于电镀加工的镍层,所以化学镍层的孔隙率即更少,致密性更好,能更有效的阻碍氯离子穿透,极大提升了工件的耐腐蚀性能;
瓦特镍层(即瓦特镍镀层,亮镍镀层)为硫酸镍电镀层,其与其他镀层等具有良好的结合力,可以作为优良的中间性镀层,将瓦特镍增加于在碱铜层、焦铜层之间或两侧,在腐蚀环境下会产生电位差,可作为阳极被率先腐蚀,保护其他镀层,增强整体镀层本身的光亮性以及耐腐蚀性。
根据本发明的具体实施方案,优选地,该镍铜镍耐腐蚀复合层还包括过渡层,所述过渡层设于所述第一镍层未与所述铜层接触的一侧。该过渡层是设置于第一镍层与需要耐腐蚀处理的基材之间,以作为过渡,可以采用适当的表面处理方式实现。
根据本发明的具体实施方案,优选地,所述过渡层包括锌层,或者锌层与二次沉锌层的组合;锌层(或者锌层、二次沉锌层)、第一镍层、铜层、第二镍层依次设置。锌层、二次沉锌层作为后续电镀层的过渡层,能够保证其附着力。根据本发明的具体实施方案,锌层与二次沉锌层的组合包括锌层和二次沉锌层叠加(上下叠加、二次沉锌层覆盖锌层)设置的方式;以及,锌层与二次沉锌层位于同一层的不同区域的方式,并且在这种方式下,二者可以有一部分是相互叠加的。
本发明的过渡层并不限于锌层、二次沉锌层,也可以采用其他金属或合金材质,只要能够有利于提高耐腐蚀复合层的附着力即可,例如可以通过喷涂、真空电镀等表面处理工艺,在铝端子的表面形成其他金属过渡层或合金过渡层。
根据本发明的具体实施方案,优选地,所述锌层的厚度为0.1-10μm,更优选为0.5-1μm。
根据本发明的具体实施方案,优选地,所述二次沉锌层的厚度为0.1-10μm,更优选为1.5-2.5μm。
根据本发明的具体实施方案,优选地,该耐腐蚀复合层还包括表层。
根据本发明的具体实施方案,优选地,所述表层为银层或锡层,以达到更好盐雾效果。
根据本发明的具体实施方案,优选地,所述表层的厚度为2-35μm,更优选为3-30μm,进一步优选为8-25μm。
本发明提供的镍铜镍防腐蚀复合层可以是通过适当(电镀、化学镀等)的方式在基材表面依次形成第一镍层、铜层、第二镍层而得到的。当含有过渡层时,先在基材表面形成过渡层,然后再形成第一镍层等。
本发明还提供了一种铝端子,其中,该铝端子的表面的部分区域或者全部区域设有上述镍铜镍耐腐蚀复合层。
本发明所提供的铝端子的制备方法可以包括以下步骤:
对铝端子的正面进行辊压处理和抛光处理;
对铝端子的侧面进行冲压处理;
在经过处理的铝端子的正面和侧面依次形成镍铜镍耐腐蚀复合层的各个层(通过电镀、化学镀等方式形成),得到设有镍铜镍耐腐蚀复合层的铝端子。
在上述铝端子的制备方法中,辊压处理、抛光处理、冲压处理等可以仅针对需要进行耐腐蚀处理的区域进行,并不限于一定是铝端子表面的全部区域。通过采用局部区域处理的方式,有利于焊接的进行,可以配合摩擦焊、搅拌摩擦焊、超声波焊、分子扩散焊、电阻焊等多种连接工艺,从而获得具有较高可靠性的多种连接工艺的耐腐蚀端子。
在上述铝端子的制备方法中,优选地,通过对端子素材进行辊压处理,能够增强其端子表面的致密度,增强后续电镀处理的耐腐蚀性。
在上述铝端子的制备方法中,优选地,通过对端子素材进行抛光处理,能够增强其端子表面的光洁度,增强后续电镀处理的耐腐蚀性。抛光处理可以采用化学抛光、机械抛光等方式进行。
在上述铝端子的制备方法中,优选地,经过辊压处理和抛光处理的铝端子的正面粗糙度小于Ra 3.6,更优选小于Ra 0.8,即,制备该铝端子的铝基材正面粗糙度小于Ra3.6,更优选小于Ra 0.8。
在上述铝端子的制备方法中,优选地,经过辊压处理的铝端子的侧面粗糙度小于Ra 3.6(更优选小于Ra 0.8),光亮带大于50%(更优选大于98%),即,制备该铝端子的铝基材侧面粗糙度小于Ra 3.6(更优选小于Ra 0.8),光亮带大于50%(优选大于98%)。
在上述铝端子的制备方法中,优选地,当设有过渡层时,在形成第一镍层之前,先在经过处理的铝端子的正面和侧面形成过渡层。
本发明所提供的镍铜镍耐腐蚀复合层的底层具有优良的耐盐雾腐蚀性能,设有该镍铜镍耐腐蚀复合层的铝端子可以实现耐盐雾180小时以上。
附图说明
图1为本发明所提供的具有镍铜镍耐腐蚀复合层的铝端子的一种示例性的整体结构示意图。
图2为本发明所提供的具有镍铜镍耐腐蚀复合层的铝端子的一种示例性的电镀工艺过程示意图。
图3为228H耐腐蚀实验后的试样状态图。
图4为120H耐腐蚀实验后的试样状态图。
图5为180H耐腐蚀实验后的试样状态图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解,现对本发明的技术方案进行以下详细说明,但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
本发明所提供的具有镍铜镍耐腐蚀复合层的铝端子的一种典型结构如图1所示。该铝端子包括铝基材1以及设于铝基材1表面的镍铜镍耐腐蚀复合层;
该镍铜镍耐腐蚀复合层包括过渡层2、第一镍层3、铜层4、第二镍层5、表层6,其中:
过渡层2可以是锌层或者锌层与二次沉锌层的组合;
第一镍层3选自化学镍层;
铜层4选自焦铜、碱铜、化学铜、酸铜中的任意一种;
第二镍层5选自氨基磺酸镍、化学镍、瓦特镍中的任意一种;
表层6选自银层或锡层。
本发明的铝端子的电镀工艺可以包括以下步骤:超声波脱脂、碱洗、酸洗、活化、化学镀镍(第一镍层)、电镀铜或化学镀铜、电镀镍或化学镀镍、电镀表层、后处理、纯水洗、烘干;
其中,当设有过渡层时,可以在活化之后进行化学沉锌、化学退锌、二次沉锌,二次沉锌的步骤可以根据需要进行选择。
本发明的铝端子的一种示例性的电镀工艺过程如图2所示。
本发明的技术方案从避免氯离子与基材接触的设计入手,素材端子的正面采取辊压处理、抛光处理,处理后的粗糙度小于Ra 3.6,优选小于Ra 0.8;素材端子侧面使用精密冲压工艺加工,处理后的光亮带大于50%,优选大于98%、粗糙度小于Ra3.6,优选小于Ra0.8。
辊压处理的工艺是通过上、下两个辊压轮对夹在中间的铝板进行反复辊压。辊压处理通过机械手段施加压力增加了铝材的表面密度,进而减少了铝端子素材表面的孔隙率,提升其致密性,为下一步电镀膜层的覆盖做好准备,素材孔隙越少电镀膜层的孔隙就越少,防护性更高。通过辊压处理,铝板表面的粗糙度降低,平整度获得大幅提升。
抛光处理的工艺是通过将端子素材置于含有抛光溶液和磁力针的抛光槽中进行处理。磁力抛光是通过通电产生磁场,磁场带动不锈钢针(即磁力针)运动,在运动过程中,磁力针摩擦端子素材的表面,从而达到机械抛光的效果,提高端子素材表面的光洁度及平整度。
抛光处理、精密冲压工艺等均为提升端子素材正面及侧面的光洁度与平整度。
通过提高端子素材的平整度及光洁度,能够极大的有利于电镀膜层,因为受电流的影响,电镀工艺会在工件电子富集的位置积累更多电镀膜层,这就会造成端子表面的电镀膜层厚度不一,甚至出现大量凹坑,造成盐雾中氯离子的汇集并穿透。端子素材的平整度不足时,由于尖端放电的原理,导体表面越弯曲,相对表面积越小的地方所聚集的电荷就越多,素材表面不平整的凸起将会聚集大量电子,使电镀后的工件表面凸起的位置更凸,凹陷的位置更凹,这就形成了小孔,容易汇聚盐雾药水,造成氯离子的穿透,进而造成腐蚀。经本发明的工艺处理后,端子素材能有效覆盖电镀膜层,有效提升其耐腐蚀性能。
电镀碱铜:电镀参数如下:氰化亚铜:40-50g/L,总氰化钠:40-60g/L,游离氰化钠:8-14g/L,酒石酸钾钠:30-45g/L,氢氧化钠:1-3g/L,添加剂(聚乙二醇、脂肪胺聚氧乙烯醚(AEO)及OP系列辛基酚聚氧乙烯醚中的一种或两种以上的混合物):3-5mL/L,温度:40-50℃,阴阳极面积比为1:1.5,电流密度:0.7-1.2A/dm2,电镀时间:5-15min,镀层厚度根据需要进行选择。
为增强其镀层致密性,本发明进行了工艺优化:一般为满足电镀效率的要求,更快生产,电镀厂电镀碱铜的电流密度为4-10A/dm2,远高于本发明。电流密度直接影响着镀层的致密性,电流密度高会减弱阴极极化,同时更易到达溶液中氢离子的析出过电位,造成电镀时析氢副反应的发生,析出的氢气在镀层中会留下孔隙,降低镀层的致密性。本发明所用的电镀碱铜工艺在降低电流密度的同时,增加了主盐氰化亚铜和游离氰化钠的浓度,由此得到了电镀效率和致密性都十分优异的碱铜镀层。
电镀焦铜:电镀参数如下:焦磷酸铜:50-70g/L,焦磷酸钾:300-450g/L,柠檬酸铵:15-30g/L,氨水:2-5mL/L,电流密度0.7-1.2A/dm2,温度40-50℃,阴阳极面积比为1:1.5,电镀时间50-90min,镀层厚度根据需要通过控制电镀参数进行控制。
化学镀铜参数如下:化学镀液的组成:硫酸铜:5-20g/L,次磷酸钠:20-50g/L,柠檬酸钠:5-30g/L,硫酸镍:0.1-5g/L,亚铁氰化钾:0.5-7mg/L,硼酸:15-50g/L;温度60-90℃,pH为7.8-10.2,电镀时间40-100min,一般镀速为1μm/6min,即:6min-1μm,即24min-4μm,48min-8μm;镀层厚度可以根据需要通过控制化学镀铜的参数进行控制。
电镀酸铜参数如下:电镀液的组成:五水硫酸铜:160-250g/L,硫酸:25-50mL/L,氯离子:40-120ppm,添加剂(聚二硫二丙烷磺酸钠、2-巯基苯并咪唑、1,2-亚乙基硫脲、聚胺类化合物中的一种或两种以上混合物):4-15mL/L,电流密度0.8-2.0A/dm2,温度20-30℃,阴阳极面积比为1:1.5,电镀时间20-80min,镀层厚度根据需要通过控制电镀参数进行控制。
化学镀镍层:化学镀镍参数如下:以化学镀液的总体积计,所述化学镍层采用的化学镀液含有硫酸镍:15-25g/L,次磷酸钠:15-25g/L,醋酸钠:20-30g/L,丁二酸5-10g/L,乳酸:10-20g/L;镀液中的剩余成分为水。化学镀镍的温度为85-95℃,化学镀时间为20-40min。化学镀镍反应速率稳定,按本发明的方法进行,一般镀镍速率为1μm/5min,即:5min-1μm,即20min-4μm,40min-8μm。
氨基磺酸镍层:电镀参数如下:电镀液组成:氨基磺酸镍:300-500g/L,氯化镍:10-25g/L,硼酸:30-40g/L,氨基磺酸:100-150g/L,添加剂:5-10ml/L,电流密度:0.8-1.2A/dm2,温度:50-60℃,阴阳极面积比:1:1.5,电镀时间1-80min(优选40-60min),镀层厚度根据需要通过控制电镀参数进行控制。
电镀瓦特镍层参数如下:电镀液的组成:六水合硫酸镍:250-350g/L,六水合氯化镍:60-95g/L,硼酸:40-60g/L,添加剂(十二烷基硫酸钠、糖精、丁炔二醇乙氧基醚的一种或两种以上混合物):6-12mL/L,pH为3-5,电流密度0.8-2.0A/dm2,温度50-60℃,阴阳极面积比为1:1.5,电镀时间30-70min,镀层厚度根据需要通过控制电镀参数进行控制。
表层的电镀可以参考本领域的常规方式进行,例如:
银的电镀参数如下:电镀液组成:氰化银:30-50g/L,氰化钾:130-150g/L,游离氰化钾:45-60g/L,碳酸钾:15-25g/L,氢氧化钾:4-10g/L,添加剂(硫代氨基甲酸盐、十二烷基磺酸钠、OP系列辛基酚聚氧乙烯醚中的一种或者两种以上的混合物):20-30g/L,温度:20-25℃,阴阳极面积比为1:1.5,电流密度:0.2-0.5A/dm2,电镀时间:30-60min,镀层厚度根据需要通过控制电镀参数进行控制。
锡的电镀参数如下:电镀液组成:硫酸亚锡:10-50g/L,硫酸:60-190ml/L,明胶:1-10g/L,甲醛:5-10ml/L,苄叉丙酮:5-30g/L;温度:10-40℃,阴阳极面积比:1:1.5,电流密度:0.7-1.2A/dm2,电镀时间:30-120min,镀层厚度根据需要通过控制电镀参数进行控制。
各个实施例和对比例中的耐盐雾腐蚀测试按照国标GB/T 2423.17-2008进行。合格标准:镀层无腐蚀出现,无表面点蚀、起皮、鼓泡等,镀层无斑点和颜色变化。
实施例1
本实施例提供了一种具有镍铜镍耐腐蚀复合层的铝端子,其中:
铝端子素材的正面经过了辊压、抛光处理,粗糙度小于Ra 0.8,侧面经过精密冲压工艺加工,光亮带大于98%、粗糙度小于Ra 0.8;铝端子素材表面及侧面抛光前后的粗糙度分别为0.168μm,由此可以看出,通过抛光可以大幅降低表面粗糙度,提高光洁度,其中,粗糙度测试中的滤波器的取样截止波长λc=0.8mm×5。
镍铜镍耐腐蚀复合层包括一次沉锌层(厚度1μm)、二次沉锌层(厚度2μm)、化学镍层(厚度10μm)、焦铜层(厚度10μm)、氨基磺酸镍层(厚度15μm)。
对该铝端子进行耐盐雾测试,测得耐盐雾时间为228H。
根据上述测试结果可以看出:本实施例提供的耐腐蚀复合层具有优良的耐盐雾腐蚀性能。
实施例2
本实施例提供了一种具有镍铜镍耐腐蚀复合层的铝端子,其中:
铝端子素材的正面经过了辊压、抛光处理,粗糙度小于Ra 0.8,侧面经过精密冲压工艺加工,光亮带大于98%、粗糙度小于Ra 0.8;
镍铜镍耐腐蚀复合层包括一次沉锌层(厚度1μm)、二次沉锌层(厚度2μm)、化学镍层(厚度5μm)、酸铜层(厚度8μm)、化学镍层(厚度12μm)。
对该铝端子进行耐盐雾测试,测得耐盐雾时间为180H。
根据上述测试结果可以看出:本实施例提供的耐腐蚀复合层具有优良的耐盐雾腐蚀性能。
实施例1和实施例2的铝端子在进行了228H的耐盐雾试验之后的试片形貌如图3所示,左侧为实施例1的试片,右侧为实施例2的试片。由图3可以看出:实施例1的试片并没有发生明显的变化,而实施例2的试片表面已经出现了一定的变化,虽然并不是很明显,但是与实施例1相比的话,仍是能够看出来的,因此,实施例1的镍铜镍耐腐蚀复合层的耐盐雾性能优于实施例2。
对比例1
本对比例提供了一种具有耐腐蚀复合层的铝端子,其中:
铝端子素材的正面经过了辊压、抛光处理,粗糙度小于Ra 0.8,侧面经过精密冲压工艺加工,光亮带大于98%、粗糙度小于Ra 0.8;
耐腐蚀复合层包括一次沉锌层(厚度1μm)、二次沉锌层(厚度2μm)、焦铜层(厚度20μm)、氨基磺酸镍层(厚度15μm)。
对该铝端子进行耐盐雾测试,测得耐盐雾时间为120H。
实施例1和对比例1的铝端子在进行了120H的耐盐雾试验之后的试片形貌如图4所示,左侧为实施例1的试片,右侧为对比例1的试片。由图4可以看出:实施例1的试片并没有发生明显的变化,而对比例1的试片表面已经出现起泡等问题,说明盐雾已经穿过了试片表面的耐腐蚀层,接触到了试片基材,对试片基材进行了腐蚀。
根据上述测试结果可以看出:本对比例提供的耐腐蚀复合层的耐盐雾腐蚀性能相对较差。
对比例2
本对比例提供了一种具有耐腐蚀复合层的铝端子,其中:
铝端子素材的正面经过了辊压、抛光处理,粗糙度小于Ra 0.8,侧面经过精密冲压工艺加工,光亮带大于98%、粗糙度小于Ra 0.8;
耐腐蚀复合层包括一次沉锌层(厚度1μm)、二次沉锌层(厚度2μm)、化学镍层(厚度20μm)、氨基磺酸镍层(厚度15μm)。
对该铝端子进行耐盐雾测试,测得耐盐雾时间为108H。
根据上述测试结果可以看出:本对比例提供的耐腐蚀复合层的耐盐雾腐蚀性能相对较差。
对比例3
本对比例提供了一种具有耐腐蚀复合层的铝端子,其中:
铝端子素材的正面经过了辊压、抛光处理,粗糙度小于Ra 0.8,侧面经过精密冲压工艺加工,光亮带大于98%、粗糙度小于Ra 0.8;
耐腐蚀复合层包括一次沉锌层(厚度1μm)、二次沉锌层(厚度2μm)、化学镍层(厚度25μm)。
对该铝端子进行耐盐雾测试,测得耐盐雾时间为96H。
实施例2和对比例3的铝端子在进行了120H的耐盐雾试验之后的试片形貌如图5所示,左侧为实施例2的试片,右侧为对比例3的试片。由图5可以看出:实施例2的试片并没有发生明显的变化,而对比例3的试片表面已经出现起泡、减退等问题,说明盐雾已经穿过了试片表面的耐腐蚀层,接触到了试片基材,对试片基材进行了腐蚀。
根据上述测试结果可以看出:本对比例提供的耐腐蚀复合层的耐盐雾腐蚀性能相对较差。
对比例4
本对比例提供了一种具有耐腐蚀复合层的铝端子,其中:
铝端子素材的正面经过了辊压、抛光处理,粗糙度小于Ra 0.8,侧面经过精密冲压工艺加工,光亮带大于98%、粗糙度小于Ra 0.8;
耐腐蚀复合层包括一次沉锌层(厚度1μm)、二次沉锌层(厚度2μm)、酸铜层(13μm)、化学镍层(厚度12μm)。
对该铝端子进行耐盐雾测试,测得耐盐雾时间为48H。
根据上述测试结果可以看出:本对比例提供的耐腐蚀复合层的耐盐雾腐蚀性能相对较差。
实施例3
本实施例提供了一种具有镍铜镍耐腐蚀复合层的铝端子,其中:
铝端子素材的正面经过了辊压、抛光处理,粗糙度小于Ra 0.8,侧面经过精密冲压工艺加工,光亮带大于98%、粗糙度小于Ra 0.8;
镍铜镍耐腐蚀复合层包括一次沉锌层(厚度1μm)、二次沉锌层(厚度2μm)、化学镍层(厚度10μm)、焦铜层(厚度10μm)、氨基磺酸镍层(厚度15μm)、锡层(厚度15μm)。
对该铝端子进行耐盐雾测试,测得耐盐雾时间为336H。
根据上述测试结果可以看出:本实施例提供的耐腐蚀复合层具有优良的耐盐雾腐蚀性能,与实施例1相比,在增加了锡层作为表层的情况下,耐盐雾时间大幅提升了47%。
实施例4
本实施例提供了一种具有镍铜镍耐腐蚀复合层的铝端子,其中:
铝端子素材的正面经过了辊压、抛光处理,粗糙度小于Ra 0.8,侧面经过精密冲压工艺加工,光亮带大于98%、粗糙度小于Ra 0.8;
镍铜镍耐腐蚀复合层包括一次沉锌层(厚度1μm)、二次沉锌层(厚度2μm)、化学镍层(厚度1μm)、碱铜层(厚度1μm)、氨基磺酸镍层(厚度0.5μm)。
对该铝端子进行耐盐雾测试,测得耐盐雾时间为52H。
根据上述测试结果可以看出:本实施例提供的耐腐蚀复合层具有优良的耐盐雾腐蚀性能,适用于铝端子的焊接区域或不直接裸露的区域。
对比例5
本对比例提供了一种具有镍铜镍耐腐蚀复合层的铝端子,其中:
铝端子素材的正面经过了辊压、抛光处理,粗糙度小于Ra 0.8,侧面经过精密冲压工艺加工,光亮带大于98%、粗糙度小于Ra 0.8;
镍铜镍耐腐蚀复合层包括一次沉锌层(厚度1μm)、二次沉锌层(厚度2μm)、化学镍层(厚度0.2μm)、碱铜层(厚度1μm)、氨基磺酸镍层(厚度0.5μm)。
对该铝端子进行耐盐雾测试,测得耐盐雾时间为36H。
根据上述测试结果可以看出:本对比例提供的耐腐蚀复合层的厚度较低,耐盐雾腐蚀性能无法达到48H,低于常规镀层。
对比例6
本对比例提供了一种具有镍铜镍耐腐蚀复合层的铝端子,其中:
铝端子素材的正面经过了辊压、抛光处理,粗糙度小于Ra 0.8,侧面经过精密冲压工艺加工,光亮带大于98%、粗糙度小于Ra 0.8;
镍铜镍耐腐蚀复合层包括一次沉锌层(厚度1μm)、二次沉锌层(厚度2μm)、化学镍层(厚度1μm)、碱铜层(厚度0.2μm)、氨基磺酸镍层(厚度0.5μm)。
对该铝端子进行耐盐雾测试,测得耐盐雾时间为40H。
根据上述测试结果可以看出:本对比例提供的耐腐蚀复合层的厚度较低,耐盐雾腐蚀性能无法达到48H,低于常规镀层。
对比例7
本对比例提供了一种具有镍铜镍耐腐蚀复合层的铝端子,其中:
铝端子素材的正面经过了辊压、抛光处理,粗糙度小于Ra 0.8,侧面经过精密冲压工艺加工,光亮带大于98%、粗糙度小于Ra 0.8;
镍铜镍耐腐蚀复合层包括一次沉锌层(厚度1μm)、二次沉锌层(厚度2μm)、化学镍层(厚度1μm)、碱铜层(厚度1μm)、氨基磺酸镍层(厚度0.1μm)。
对该铝端子进行耐盐雾测试,测得耐盐雾时间为24H。
根据上述测试结果可以看出:本对比例提供的耐腐蚀复合层的厚度较低,耐盐雾腐蚀性能无法达到48H,低于常规镀层。
实施例5
本实施例提供了一种具有镍铜镍耐腐蚀复合层的铝端子,其中:
铝端子素材的正面经过了辊压、抛光处理,粗糙度小于Ra 0.8,侧面经过精密冲压工艺加工,光亮带大于98%、粗糙度小于Ra 0.8;
镍铜镍耐腐蚀复合层包括一次沉锌层(厚度1μm)、二次沉锌层(厚度2μm)、化学镍层(厚度1μm)、碱铜层(厚度1μm)、化学镍层(厚度0.5μm)。
对该铝端子进行耐盐雾测试,测得耐盐雾时间为50H。
根据上述测试结果可以看出:本实施例提供的耐腐蚀复合层具有优良的耐盐雾腐蚀性能,适用于铝端子的焊接区域或不直接裸露的区域。
对比例7
本对比例提供了一种具有镍铜镍耐腐蚀复合层的铝端子,其中:
铝端子素材的正面经过了辊压、抛光处理,粗糙度小于Ra 0.8,侧面经过精密冲压工艺加工,光亮带大于98%、粗糙度小于Ra 0.8;
镍铜镍耐腐蚀复合层包括一次沉锌层(厚度1μm)、二次沉锌层(厚度2μm)、化学镍层(厚度0.2μm)、碱铜层(厚度1μm)、化学镍层(厚度0.5μm)。
对该铝端子进行耐盐雾测试,测得耐盐雾时间为36H。
根据上述测试结果可以看出:本对比例提供的耐腐蚀复合层的厚度较低,耐盐雾腐蚀性能无法达到48H,低于常规镀层。
对比例8
本对比例提供了一种具有镍铜镍耐腐蚀复合层的铝端子,其中:
铝端子素材的正面经过了辊压、抛光处理,粗糙度小于Ra 0.8,侧面经过精密冲压工艺加工,光亮带大于98%、粗糙度小于Ra 0.8;
镍铜镍耐腐蚀复合层包括一次沉锌层(厚度1μm)、二次沉锌层(厚度2μm)、化学镍层(厚度1μm)、碱铜层(厚度0.2μm)、化学镍层(厚度0.5μm)。
对该铝端子进行耐盐雾测试,测得耐盐雾时间为38H。
根据上述测试结果可以看出:本对比例提供的耐腐蚀复合层的厚度较低,耐盐雾腐蚀性能无法达到48H,低于常规镀层。
对比例9
本对比例提供了一种具有镍铜镍耐腐蚀复合层的铝端子,其中:
铝端子素材的正面经过了辊压、抛光处理,粗糙度小于Ra 0.8,侧面经过精密冲压工艺加工,光亮带大于98%、粗糙度小于Ra 0.8;
镍铜镍耐腐蚀复合层包括一次沉锌层(厚度1μm)、二次沉锌层(厚度2μm)、化学镍层(厚度1μm)、碱铜层(厚度1μm)、化学镍层(厚度0.1μm)。
对该铝端子进行耐盐雾测试,测得耐盐雾时间为24H。
根据上述测试结果可以看出:本对比例提供的耐腐蚀复合层的厚度较低,耐盐雾腐蚀性能无法达到48H,低于常规镀层。
实施例6
本实施例提供了一种具有镍铜镍耐腐蚀复合层的铝端子,其中:
铝端子素材的正面经过了辊压、抛光处理,粗糙度小于Ra 0.8,侧面经过精密冲压工艺加工,光亮带大于98%、粗糙度小于Ra 0.8;
镍铜镍耐腐蚀复合层包括一次沉锌层(厚度1μm)、二次沉锌层(厚度2μm)、化学镍层(厚度20μm)、焦铜层(厚度10μm)、氨基磺酸镍层(厚度20μm)。
对该铝端子进行耐盐雾测试,测得耐盐雾时间为224H。
根据上述测试结果可以看出:本实施例提供的耐腐蚀复合层的厚度较高,具有优良的耐盐雾腐蚀性能。

Claims (11)

1.一种镍铜镍耐腐蚀复合层,其特征在于,该镍铜镍耐腐蚀复合层包括第一镍层、铜层和第二镍层;
其中,所述第一镍层为化学镍层,其厚度为1-30μm;
所述铜层的厚度为1-15μm;
所述第二镍层的厚度为0.5-30μm。
2.根据权利要求1所述的镍铜镍耐腐蚀复合层,其特征在于,所述第一镍层的厚度为2-15μm。
3.根据权利要求1所述的镍铜镍耐腐蚀复合层,其特征在于,所述铜层的厚度为5-10μm。
4.根据权利要求1或3所述的镍铜镍耐腐蚀复合层,其特征在于,所述铜层选自焦铜、碱铜、化学铜、酸铜中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的镍铜镍耐腐蚀复合层,其特征在于,所述第二镍层的厚度为10-15μm。
6.根据权利要求1或5所述的镍铜镍耐腐蚀复合层,其特征在于,所述第二镍层选自氨基磺酸镍、化学镍、瓦特镍中的任意一种。
7.根据权利要求1所述的镍铜镍耐腐蚀复合层,其特征在于,该镍铜镍耐腐蚀复合层还包括过渡层,所述过渡层设于所述第一镍层未与所述铜层接触的一侧;
优选地,所述过渡层包括锌层,或者锌层与二次沉锌层的组合。
8.根据权利要求7所述的镍铜镍耐腐蚀复合层,其特征在于,所述锌层的厚度为0.1-10μm,优选为0.5-1μm;
优选地,所述二次沉锌层的厚度为0.1-10μm,更优选为1.5-2.5μm。
9.根据权利要求1所述的镍铜镍耐腐蚀复合层,其特征在于,该镍铜镍耐腐蚀复合层还包括表层;优选地,所述表层为银层或锡层;更优选地,所述表层的厚度为2-35μm,优选为8-25μm。
10.一种铝端子,其特征在于,该铝端子的表面的部分区域或者全部区域设有权利要求1-9任一项所述的镍铜镍耐腐蚀复合层。
11.根据权利要求10所述的铝端子,其特征在于,制备该铝端子的铝基材正面粗糙度小于Ra 3.6;优选小于Ra 0.8;
优选地,制备该铝端子的铝基材侧面粗糙度小于Ra 3.6(优选小于Ra 0.8),光亮带大于50%(优选大于98%)。
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