CN1687481A - 颗粒增强铝基复合材料表面颗粒暴露及后处理方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于复合材料钎焊技术领域的颗粒增强铝基复合材料表面颗粒暴露及后处理方法，本发明将碱和混合酸溶液按照一定的比例分别与水混合，先用热碱溶液对复合材料表面进行浸蚀，后用冷水进行冲洗；然后用混合酸溶液对复合材料表面进行浸蚀，然后用冷水对材料表面进行冲洗，后用热水漂洗，最后用冷风吹干，完成颗粒暴露；颗粒暴露之后的试样要迅速放置到真空气相沉积室中，在表面镀Cu，完成复合材料表面颗粒暴露及后处理。本发明实现了对不同形状和大小、不同颗粒增强的铝基复合材料的颗粒暴露，通过控制腐蚀溶液的浓度，腐蚀温度和时间，实现铝基复合材料表面颗粒暴露控制，并利用气相沉积改善钎料在复合材料表面的润湿性。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于钎焊技术领域的方法，特别是一种颗粒增强铝基复合材料表面颗粒暴露及后处理方法。
背景技术
铝基复合材料具有高比强度、高比模量、耐高温、耐腐蚀、耐磨损、导电导热性能好、热膨胀系数小等优点，在航空、航天、船舶、汽车制造业等领域有广泛的应用前景。但由于铝基复合材料复杂的宏观和微观结构，使得复合材料的连接要比均质材料复杂的多，以致一直阻碍该材料的迅速发展。钎焊工艺具有加热温度低，不涉及基体金属的熔化，减轻基体/增强相的界面反应，降低增强体的破坏程度，显著减少热变形等优点。但是焊接之后接头中无增强相，接头强度不高成为阻碍其工程应用的一个大的障碍。并且由于增强相的存在，严重阻碍了钎料在母材上的润湿与铺展。传统的钎焊工艺不能满足可靠连接和接头强度的需要。提高钎焊接头的强度，采用更换钎料的方法提高的范围有限，理想的方案是将接头也变成复合材料接头，这样能大幅度的提高接头性能。钎焊接头钎焊面厚度非常微小，采用外加颗粒的方法难于实行。此外对非连续增强铝基复合材料而言，由于增强相的存在，严重阻碍了钎料在母材上的润湿与铺展，现有资料表明，大多数方法都是通过改变钎料的合金组成，增加钎料的流动性来改善钎料的润湿和铺展，但效果并不明显。
经对现有技术文献的检索发现，邹家生等在《铝基钎料在SiC及SiCp/6061复合材料上的润湿性研究》(发表于《材料开发与应用》，2003年第18卷第4期)中采用改变钎料组分的方法研究了钎料在复合材料表面上的润湿性。钎焊时，镁含量不同的各种含镁Al-28Cu-5Si钎料在Al基复合材料连接的温度范围内都不能润湿表面，配合QJ201钎剂，Al-28Cu-5Si-2Mg钎料对15％SiCp/6061Al复合材料具有良好的润湿性，但对30％SiCp/6061Al复合材料却润湿不良。在加钎剂的情况下，钎料中的镁反而对在铝合金及铝基复合材料上的润湿性有不利影响。在Al-28Cu-5Si-2Mg钎料和15％SiCp/6061Al复合材料的钎焊界面处存在SiC颗粒的偏聚现象。可以看出，该文中采用的改变钎料组分的方法并不能解决钎料在复合材料表面的润湿问题。
发明内容
本发明的目的在于克服背景技术的不足和缺陷，提供一种颗粒增强铝基复合材料表面颗粒暴露及后处理的方法，使其复合材料表面的颗粒能部分的暴露出来，成为钎缝中的增强相，并利用气相沉积的方法在复合材料表面上沉积一层Cu，提高钎料对暴露颗粒的润湿性，使钎焊接头形成良好的冶金结合，并大幅度提高钎焊接头强度。
本发明是根据以下技术方案实现的，本发明方法如下：
将碱和混合酸溶液按照一定的比例分别与水混合，先用热碱溶液对复合材料表面进行浸蚀，后用冷水进行冲洗；然后用混合酸溶液对复合材料表面进行浸蚀，然后用冷水对材料表面进行冲洗，后用热水漂洗，最后用冷风吹干，完成颗粒暴露；颗粒暴露之后的试样要迅速放置到真空气相沉积室中，在表面镀Cu，完成复合材料表面颗粒暴露及后处理。
以下通过具体步骤对本发明进一步限定如下：
(1)采用NaOH水溶液，浓度为5～25％，严格控制NaOH溶液温度为60～80℃，控制腐蚀时间在15～90s之间。
(2)第一步腐蚀之后要使用冷水对复合材料表面进行冲洗1～3分钟，要求NaOH水溶液和冷水之间的温差在50℃以上。
(3)混合酸溶液可选择30～50％HCl水溶液或30～70％HNO3水溶液或体积比1∶2的30～50％HCl和30～70％HNO3混合溶液。混合酸溶液的温度要控制在20℃，腐蚀时间5～15s。
(4)酸洗后先用冷水冲洗1～3分钟，水流要缓，然后在60～80℃的热水中漂洗1～3分钟，最后用400～1000W冷风将复合材料吹干。
(5)利用真空气相沉积在复合材料表面镀一层Cu，厚度为50～200nm，真空气相沉积的参数为：真空度3×10-3Pa，采用钼船加热，电流130A，电压50V。
在每两步之间间隔时间要短，不能长时间将复合材料暴露在空气中，防止氧化。
本发明实现了对不同形状和大小、不同颗粒增强的铝基复合材料的颗粒暴露，通过控制腐蚀溶液的浓度，腐蚀温度和时间，实现铝基复合材料表面颗粒暴露控制，并利用气相沉积改善钎料在复合材料表面的润湿性。
具体实施方式
结合本发明的内容，以SiC颗粒增强铝基复合材料，颗粒直径为14μm为例提供以下实施例：
实施例1
(1)采用NaOH水溶液，浓度为5％，控制NaOH溶液温度为80℃，腐蚀90s。
(2)第一步腐蚀之后要使用冷水对复合材料表面进行冲洗1分钟，要求冷水在30℃以下。
(3)采用30％HCl水溶液，酸溶液的温度要控制在20℃，腐蚀15s。
(4)酸洗后先用冷水冲洗1分钟，水流要缓，然后在60℃的热水中漂洗1分钟，最后用400W冷风吹风机将复合材料吹干。
(5)利用真空气相沉积在复合材料表面镀一层Cu，厚度为50nm。真空气相沉积的参数为：真空度3×10-3Pa，采用钼船加热，电流130A，电压50V。
至此得到颗粒暴露尺寸为3μm，表面镀Cu50nm的复合材料表面。
实施例2
(1)采用NaOH水溶液，浓度为15％，控制NaOH溶液温度为70℃，腐蚀45s。
(2)第一步腐蚀之后要使用冷水对复合材料表面进行冲洗2分钟，要求冷水在20℃以下。
(3)采用40％HCl水溶液，酸溶液的温度要控制在20℃，腐蚀10s。
(4)酸洗后先用冷水冲洗2分钟，水流要缓，然后在70℃的热水中漂洗2分钟，最后用700W冷风吹风机将复合材料吹干。
(5)利用真空气相沉积在复合材料表面镀一层Cu，厚度为100nm。真空气相沉积的参数为：真空度3×10-3Pa，采用钼船加热，电流130A，电压50V。
至此得到颗粒暴露尺寸为7μm，表面镀Cu100nm的复合材料表面。
实施例3
(1)采用NaOH水溶液，浓度为25％，控制NaOH溶液温度为60℃，腐蚀15s。
(2)第一步腐蚀之后要使用冷水对复合材料表面进行冲洗3分钟，要求冷水在10℃以下。
(3)采用50％HCl水溶液，酸溶液的温度要控制在20℃，腐蚀5s。
(4)酸洗后先用冷水冲洗3分钟，水流要缓，然后在80℃的热水中漂洗3分钟，最后用1000W冷风吹风机将复合材料吹干。
(5)利用真空气相沉积在复合材料表面镀一层Cu，厚度为200nm。真空气相沉积的参数为：真空度3×10-3Pa，采用钼船加热，电流130A，电压50V。
至此得到颗粒暴露尺寸为12μm，表面镀Cu200nm的复合材料表面。
实施例4
(1)采用NaOH水溶液，浓度为5％，控制NaOH溶液温度为80℃，腐蚀90s。
(2)第一步腐蚀之后要使用冷水对复合材料表面进行冲洗1分钟，要求冷水在30℃以下。
(3)采用30％HNO3水溶液，酸溶液的温度要控制在20℃，腐蚀15s。
(4)酸洗后先用冷水冲洗1分钟，水流要缓，然后在60℃的热水中漂洗1分钟，最后用400W冷风吹风机将复合材料吹干。
(5)利用真空气相沉积在复合材料表面镀一层Cu，厚度为50nm。真空气相沉积的参数为：真空度3×10-3Pa，采用钼船加热，电流130A，电压50V。
至此得到颗粒暴露尺寸为3μm，表面镀Cu50nm的复合材料表面。
实施例5
(1)采用NaOH水溶液，浓度为15％，控制NaOH溶液温度为70℃，腐蚀45s。
(2)第一步腐蚀之后要使用冷水对复合材料表面进行冲洗2分钟，要求冷水在20℃以下。
(3)采用50％HNO3水溶液，酸溶液的温度要控制在20℃，腐蚀10s。
(4)酸洗后先用冷水冲洗2分钟，水流要缓，然后在70℃的热水中漂洗2分钟，最后用700W冷风吹风机将复合材料吹干。
(5)利用真空气相沉积在复合材料表面镀一层Cu，厚度为100nm。真空气相沉积的参数为：真空度3×10-3Pa，采用钼船加热，电流130A，电压50V。
至此得到颗粒暴露尺寸为7μm，表面镀Cu100nm的复合材料表面。
实施例6
(1)采用NaOH水溶液，浓度为25％，控制NaOH溶液温度为60℃，腐蚀15s。
(2)第一步腐蚀之后要使用冷水对复合材料表面进行冲洗3分钟，要求冷水在10℃以下。
(3)采用70％HNO3水溶液，酸溶液的温度要控制在20℃，腐蚀5s。
(4)酸洗后先用冷水冲洗3分钟，水流要缓，然后在80℃的热水中漂洗3分钟，最后用1000W冷风吹风机将复合材料吹干。
(5)利用真空气相沉积在复合材料表面镀一层Cu，厚度为200nm。真空气相沉积的参数为：真空度3×10-3Pa，采用钼船加热，电流130A，电压50V。
至此得到颗粒暴露尺寸为12μm，表面镀Cu200nm的复合材料表面。
实施例7：
(1)采用NaOH水溶液，浓度为5％，控制NaOH溶液温度为80℃，腐蚀90s。
(2)第一步腐蚀之后要使用冷水对复合材料表面进行冲洗1分钟，要求冷水在30℃以下。
(3)使用体积比1∶2的50％HCl和70％HNO3水溶液，酸溶液的温度要控制在20℃，腐蚀15s。
(4)酸洗后先用冷水冲洗1分钟，水流要缓，然后在60℃的热水中漂洗1分钟，最后用400W冷风吹风机将复合材料吹干。
(5)利用真空气相沉积在复合材料表面镀一层Cu，厚度为50nm。真空气相沉积的参数为：真空度3×10-3Pa，采用钼船加热，电流130A，电压50V。
至此得到颗粒暴露尺寸为3μm，表面镀Cu50nm的复合材料表面。
实施例8：
(1)采用NaOH水溶液，浓度为15％，控制NaOH溶液温度为70℃，腐蚀45s。
(2)第一步腐蚀之后要使用冷水对复合材料表面进行冲洗2分钟，要求冷水在20℃以下。
(3)使用体积比1∶2的30％HCl和30％HNO3水溶液，酸溶液的温度要控制在20℃，腐蚀10s。
(4)酸洗后先用冷水冲洗2分钟，水流要缓，然后在70℃的热水中漂洗2分钟，最后用700W冷风吹风机将复合材料吹干。
(5)利用真空气相沉积在复合材料表面镀一层Cu，厚度为100nm。真空气相沉积的参数为：真空度3×10-3Pa，采用钼船加热，电流130A，电压50V。
至此得到颗粒暴露尺寸为7μm，表面镀Cu100nm的复合材料表面。
实施例9：
(1)采用NaOH水溶液，浓度为25％，控制NaOH溶液温度为60℃，腐蚀15s。
(2)第一步腐蚀之后要使用冷水对复合材料表面进行冲洗3分钟，要求冷水在10℃以下。
(3)使用体积比1∶2的35％HCl和37％HNO3水溶液，酸溶液的温度要控制在20℃，腐蚀5s。
(4)酸洗后先用冷水冲洗3分钟，水流要缓，然后在80℃的热水中漂洗3分钟，最后用1000W冷风吹风机将复合材料吹干。
(5)利用真空气相沉积在复合材料表面镀一层Cu，厚度为200nm。真空气相沉积的参数为：真空度3×10-3Pa，采用钼船加热，电流130A，电压50V。
至此得到颗粒暴露尺寸为12μm，表面镀Cu200nm的复合材料表面。
Claims (10)
1、一种颗粒增强铝基复合材料表面颗粒暴露及后处理方法，其特征在于，将碱和混合酸溶液按照一定的比例分别与水混合，先用热碱溶液对复合材料表面进行浸蚀，后用冷水进行冲洗；然后用混合酸溶液对复合材料表面进行浸蚀，然后用冷水对材料表面进行冲洗，后用热水漂洗，最后用冷风吹干，完成颗粒暴露；颗粒暴露之后的试样要迅速放置到真空气相沉积室中，在表面镀Cu，完成复合材料表面颗粒暴露及后处理。
2、根据权利要求1所述的颗粒增强铝基复合材料表面颗粒暴露及后处理方法，其特征是，包括如下具体步骤：
(1)采用NaOH水溶液，严格控制NaOH溶液温度，控制腐蚀时间；
(2)第一步腐蚀之后要使用冷水对复合材料表面进行冲洗，要求NaOH水溶液和冷水之间有温差；
(3)混合酸溶液可选择HCl水溶液或HNO3水溶液或HCl和HNO3混合溶液，控制混合酸溶液的温度和腐蚀时间；
(4)酸洗后先用冷水冲洗，然后在热水中漂洗，最后用冷风将复合材料吹干；
(1)利用真空气相沉积在复合材料表面镀一层Cu。
3、根据权利要求2所述的颗粒增强铝基复合材料表面颗粒暴露及后处理方法，其特征是，所述的NaOH水溶液，其浓度为5～25％，其温度为60～80℃。
4、根据权利要求2所述的颗粒增强铝基复合材料表面颗粒暴露及后处理方法，其特征是，所述的步骤1的腐蚀时间是在15～90s之间。
5、根据权利要求2所述的颗粒增强铝基复合材料表面颗粒暴露及后处理方法，其特征是，所述的步骤2的冲洗为1～3分钟，NaOH水溶液和冷水之间，其温差在50℃以上。
6、根据权利要求2所述的颗粒增强铝基复合材料表面颗粒暴露及后处理方法，其特征是，所述的HCl水溶液，其浓度为30～50％，HNO3水溶液，其浓度为30～70％，30～50％HCl和30～70％HNO3混合溶液，其体积比1∶2。
7、根据权利要求2所述的颗粒增强铝基复合材料表面颗粒暴露及后处理方法，其特征是，所述的步骤3混合酸溶液的温度控制在20℃，腐蚀时间为5～15s。
8、根据权利要求2所述的颗粒增强铝基复合材料表面颗粒暴露及后处理方法，其特征是，所述的步骤4的冲洗为1～3分钟，水流要缓，然后在60～80℃的热水中漂洗1～3分钟。
9、根据权利要求2所述的颗粒增强铝基复合材料表面颗粒暴露及后处理方法，其特征是，所述的冷风为400～1000W。
10、根据权利要求2所述的颗粒增强铝基复合材料表面颗粒暴露及后处理方法，其特征是，所述的真空气相沉积的参数为：真空度3×10-3Pa，采用铝船加热，电流130A，电压50V。
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Cited By (5)
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| CN103170467A (zh) * | 2011-12-23 | 2013-06-26 | 浙江昱辉阳光能源有限公司 | 铸锭循环料清洁处理方法 |
| CN103170467B (zh) * | 2011-12-23 | 2016-02-10 | 浙江昱辉阳光能源有限公司 | 铸锭循环料清洁处理方法 |
| CN108754204A (zh) * | 2018-06-01 | 2018-11-06 | 广东技术师范学院天河学院 | 碳化硅增强铝基复合陶瓷材料及其制备方法与应用 |
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