本发明专利技术涉及一种高体分Sip/Al复合材料耐高温金镀层的制备方法，该方法制备的金镀层表观颜色均匀、结合力可承受≥400℃高温烘烤，该方法采用喷砂粗化与Ni-P合金底镀层热处理强化协同作用的方式提高了底镀层与基材之间的结合强度，同时采用酸洗与二次化学镀镍相结合的方式彻底实现了经热处理操作的Ni-P合金底镀层的表面活化，保证了金镀层与底镀层之间的结合强度，该方法可应用于航天、航空等领域大功率微波产品、相控阵天线、宇航电源等载荷高体分Sip/Al复合材料热沉底板、壳体表面耐高温金镀层的制备，具有广阔的应用领域。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高体分Sip/AI复合材料耐高温金镀层的制备方法，特别涉及一种应 用于航天、航空等领域大功率微波产品、相控阵天线、宇航电源等载荷高体分Sip/AI复合 材料热沉底板、壳体表面耐高温金镀层的制备方法，属于复合材料
，可直接应用于 金属基复合材料的表面金镀层的制备。
技术介绍
高体分Sip/AI复合材料具有密度低、热导率高以及热膨胀系数可调等优点，为第 三代电子封装材料，在航天领域相控阵天线T/R模块、大功率微波产品以及宇航电源热沉 载体、壳体中具有广泛的应用前景。 相控阵天线、微波产品等载荷的功率器件、T/R模块以及陶瓷组件主要通过焊接的 方式与热沉底板、壳体连接。高体分Sip/AI复合材料中由于硅颗粒组分的存在，导致其表 面润湿性能较差，无法满足焊接功能要求。通过在高体分Sip/AI复合材料表面制备润湿性 能良好的金镀层，是提高其焊接性能的有效方法。 焊接过程是在焊料完全熔化的状态下进行的，因此高体分Sip/AI复合材料表面 的金镀层需经历高温工况。根据焊料种类的不同，高体分Sip/AI复合材料表面的金镀层 所承受的温度范围也不同。一般情况下，InSn等低熔点焊料，焊接峰值温度在150°C以下； PbSnAg、SnAgCu等中熔点焊料，焊接峰值温度在280°C以下；AuSn、AuGe等高熔点焊料，焊接 峰值温度在350°C以下。为满足不同焊料的焊接功能要求，尤其是高熔点焊料的高温工况， 高体分Sip/AI复合材料表面的金镀层需具有良好的耐高温性能。 高体分Sip/AI复合材料中硅颗粒组分不导电，且其含量一般在60%左右，镀层沉 积过程中无法直接在其表面结晶形核，导致镀层与基材之间的接触面积减少，镀层结合力 较差，在高温烘烤工况中易出现起皮、起泡等问题。目前，高体分Sip/AI复合材料表面耐高 温金镀层的制备技术已成为制约其广泛应用的技术瓶颈之一。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高体分Sip/AI复合材料表面 耐高温金镀层的制备方法，该方法制备的金镀层表观颜色均匀、结合力可承受多400°C高温 烘烤，该方法采用喷砂粗化与Ni-P合金底镀层热处理强化协同作用的方式提高了底镀层 与基材之间的结合强度，同时采用酸洗与二次化学镀镍相结合的方式彻底实现了经热处理 操作的Ni-P合金底镀层的表面活化，保证了金镀层与底镀层之间的结合强度。 本专利技术的上述目的主要是通过如下技术方案予以实现的： -种高体分Sip/AI复合材料耐高温金镀层的制备方法，包括如下步骤： (1)、将高体分Sip/AI复合材料的表面进行喷砂处理，喷砂完成后吹干高体分 Sip/AI复合材料表面； (2)、将高体分Sip/AI复合材料的表面进行化学除油； (3)、将高体分Sip/Al复合材料的表面进行出光； (4)、将高体分Sip/Al复合材料的表面进行一次浸锌，一次浸锌完成后进行退锌 处理，其中一次浸锌的时间为15s~30s ; (5)、将高体分Sip/Al复合材料的表面进行二次浸锌，其中二次浸锌的时间为 15s ~30s ; (6)、将高体分Sip/Al复合材料的表面进行化学镀镍，化学镀镍溶液的pH值为 4. 2~4. 6,溶液温度为80 °C~95 °C，所述化学镀镍溶液配方如下： 硫酸镍 30g/L~35g/L 次亚磷酸钠 12g/L~15g/L 柠橡酸钠 8g/L~10g/L 醋酸钠 乙二胺二盐酸盐 1 g/L~3g/L 醋酸 尽mi/L·~1 〇m L/L 柠橡酸 0.5g/L~1g_/L 硫酸镁 16g/L~20g/L; (7)、将高体分Sip/Al复合材料的表面进行热处理，热处理的温度为190°C~ 210°C，时间为 40min ~60min ; (8)、将高体分Sip/Al复合材料的表面进行酸洗； (9)、将高体分Sip/Al复合材料的表面进行二次化学镀镍，二次化学镀镍溶液的 pH值为4. 2~4. 6,溶液温度为80 °C~95 °C，所述化学镀镍溶液配方如下： 硫酸镍 30g/L~35g/L 次亚磷酸钠 12g/L~15g/L 柠檬酸钠 8g/L~10g/L 醋酸钠 8g/L~10g/L 乙二胺二盐酸盐 醋酸 5mL/L ~lOmL/L 柠橡酸 0.5g/L~1g/L 硫酸镁 16g/L~20g/U (10)、将高体分Sip/Al复合材料的表面进行镀金。 在上述高体分Sip/Al复合材料耐高温金镀层的制备方法中，步骤（6)中化学镀镍 的镀镍时间为30min~40min ;所述步骤（9)中二次化学镀镍的镀镍时间为5min~lOmin。 在上述高体分Sip/Al复合材料耐高温金镀层的制备方法中，高体分Sip/Al复合 材料中娃颗粒组分的体积百分含量为50%~60%。 在上述高体分Sip/Al复合材料耐高温金镀层的制备方法中，步骤（6)中化学镀 镍的镀层厚度为5 μπ?~10 μL?;所述步骤（9)中二次化学镀镍的镀层厚度为0.5 μπ?~ 1. 5 μ m〇 在上述高体分Sip/Al复合材料耐高温金镀层的制备方法中，步骤（10)中镀金的 镀层厚度为1 μ m~3 μ m。 在上述高体分Sip/Al复合材料耐高温金镀层的制备方法中，步骤（1)中喷砂处理 中，砂粒种类为白刚玉，粒径尺寸为100目或120目，气源压强为0.1 MPa~0. 25MPa，喷枪与 零件距离为50mm~200mm，喷砂次数为3~5次。 在上述高体分Sip/Al复合材料耐高温金镀层的制备方法中，步骤（2)中进行化 学除油的除油溶液温度为70°C~95°C，除油时间为30s~60s，除油溶液配方为：氢氧化钠 5g/L ~10g/L ;磷酸钠 40g/L ~50g/L ;碳酸钠 25g/L ~30g/L。 在上述高体分Sip/Al复合材料耐高温金镀层的制备方法中，步骤（3)中出光处理 的溶液温度为室温，持续时间为15s~35s，出光溶液的配方为：硝酸105g/L~162g/L ;铬 酐 30g/L ~100g/L。 在上述高体分Sip/Al复合材料耐高温金镀层的制备方法中，步骤（4)中的一次浸 锌和步骤（5)中的二次浸锌的温度为室温，浸锌溶液配方均为：氢氧化钠500g/L~550g/ L ;氧化锌90g/L~100g/L ;金属盐lg/L~2g/L ;酒石酸钾钠8g/L~12g/L。 在上述高体分Sip/Al复合材料耐高温金镀层的制备方法中，步骤（10)中进行镀 金的镀金溶液温度为65 °C~80 °C，溶液PH为5. 5~7. 0，阴极电流密度为0. 3A/dm2~0. 5A/ dm2,持续时间为10min~15min，阴极板为金板，镀金溶液配方为：金5g/L~12g/L ;软纯金 K24HF 开缸剂 350mL/L ~450mL/L ;软纯金 K24HF 补充剂 40mL/L ~50mL/L ;软纯金 K24HF 添加剂 4. 5mL/L ~5. 5mL/L。 本专利技术与现有技术相比具有如下有益效果： (1)、本专利技术采用喷砂及Ni-P合金底镀层热处理强化协同作用的方式提高了镀 层的结合强度，一方面喷砂处理能够提高基材的比表面积，从而增加底镀层与基材之间的 接触面积，提高底镀层与基材之间的结合强本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高体分Sip/Al复合材料耐高温金镀层的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)、将高体分Sip/Al复合材料的表面进行喷砂处理，喷砂完成后吹干高体分Sip/Al复合材料表面；(2)、将高体分Sip/Al复合材料的表面进行化学除油；(3)、将高体分Sip/Al复合材料的表面进行出光；(4)、将高体分Sip/Al复合材料的表面进行一次浸锌，一次浸锌完成后进行退锌处理，其中一次浸锌的时间为15s～30s；(5)、将高体分Sip/Al复合材料的表面进行二次浸锌，其中二次浸锌的时间为15s～30s；(6)、将高体分Sip/Al复合材料的表面进行化学镀镍，化学镀镍溶液的pH值为4.2～4.6，溶液温度为80℃～95℃，所述化学镀镍溶液配方如下：(7)、将高体分Sip/Al复合材料的表面进行热处理，热处理的温度为190℃～210℃，时间为40min～60min；(8)、将高体分Sip/Al复合材料的表面进行酸洗；(9)、将高体分Sip/Al复合材料的表面进行二次化学镀镍，二次化学镀镍溶液的pH值为4.2～4.6，溶液温度为80℃～95℃，所述化学镀镍溶液配方如下：(10)、将高体分Sip/Al复合材料的表面进行镀金。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘云彦，崔庆新，杨铁山，白晶莹，徐俊杰，佟晓波，王磊，董俊伟，王旭光，
申请(专利权)人：北京卫星制造厂，
类型：发明
国别省市：北京;11
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