一种铝基层状屏蔽材料的制备方法技术

一种铝基层状屏蔽材料的制备方法，本发明专利技术涉及一种铝基层状屏蔽材料的制备方法。本发明专利技术的目的是为了解决现有屏蔽材料屏蔽性能不高、屏蔽功能单一的问题，本发明专利技术的制备方法为：一、除去铝合金表面氧化膜；二、除去铝合金表面油污；三、酸洗出光；四、浸锌；五、酸洗；六、二次浸锌；七、电沉积铁镍合金。本发明专利技术同时实现了电磁屏蔽和地磁屏蔽，屏蔽性能优异，在750MHz～2GHz的测试范围内电磁屏蔽效能，远高于2A12铝合金基体，增量最高可达25dB，地磁屏蔽性能达到12.21dB，提升效果显著。本发明专利技术应用于表面电沉积处理技术领域。

A preparation method of aluminium base shielding material

The invention relates to a preparation method of an aluminium base shielding material, which relates to a preparation method of an aluminium base shielding material. The purpose of the invention is to solve the problems of low shielding performance and single shielding function of existing shielding materials. The preparation methods of the invention are as follows: 1. removing oxide film on the surface of aluminium alloy; 2. removing oil stain on the surface of aluminium alloy; 3. pickling light; 4. zinc dipping; 5. pickling; 6. secondary zinc dipping; 7. electrodepositing iron. Nickel alloy. The invention also realizes electromagnetic shielding and geomagnetic shielding, and has excellent shielding performance. The electromagnetic shielding effectiveness in the range of 750MHz~2GHz is much higher than that of 2A12 aluminum alloy matrix. The increment can reach up to 25dB, and the geomagnetic shielding performance can reach 12.21dB. The improvement effect is remarkable. The invention is applied to the technical field of surface electrodeposition treatment.

【技术实现步骤摘要】
一种铝基层状屏蔽材料的制备方法
本专利技术涉及一种铝基层状屏蔽材料的制备方法。
技术介绍
电磁干扰对运行中的电子产品产生严重影响，它已成为引起电子系统性能下降的主要原因之一。电磁干扰难以消除，无论是来自宇宙空间的辐射还是运行中的电子设备产生的电磁波，亦或是地球本身的磁场。可以采用屏蔽材料来减小电磁干扰造成的不良影响。针对不同类型的电磁干扰，可采取不同的屏蔽方式：对于静磁场或低频(100KHz以下)磁场的屏蔽，常采用磁通量分流的方法，引导磁通量从屏蔽材料中流过，从而使关键器件的磁通量减少，这要求屏蔽材料具有高的磁导率，低的矫顽力；对于高频的磁场，涡流效应影响很大，其要求高电导率、低磁导率的屏蔽材料：高频磁场经过良导体时，由于电磁感应现象会在导体表面产生涡流，进而形成反向磁场来抑制或抵消外磁场，实现高频磁场屏蔽；与磁场屏蔽不同，电磁场屏蔽主要是利用屏蔽体对电磁波的反射和吸收等效应，实现对电磁场的衰减，从而达到屏蔽和削弱电磁场的目的。一般的电磁屏蔽材料为良导体，增加屏蔽体材料的导电性可提高电磁屏蔽效能。由于不同类型的电磁干扰对屏蔽材料的要求不同，目前所采用的屏蔽材料，往往存在着屏蔽效能不高，屏蔽功能单一等缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有屏蔽材料屏蔽性能不高、屏蔽功能单一的问题，提供了一种铝基层状屏蔽材料的制备方法。本专利技术一种铝基层状屏蔽材料的制备方法按以下步骤进行：一、除去铝合金表面氧化膜：将铝合金浸没于混合溶液A中1-3min，然后采用HNO3溶液酸洗10-30s，再用超声波清洗，得到去除表面氧化膜的铝合金；其中混合溶液A由氢氧化钠和柠檬酸钠混合而成，混合溶液A中氢氧化钠的浓度为30～50g/L，柠檬酸钠的浓度为2～10g/L；二、除去铝合金表面油污：将去除表面氧化膜的铝合金浸没于温度为60～85℃的混合溶液B中2-3min，得到去除表面油污的铝合金；其中混合溶液B由Na3PO3和Na2SiO3混合而成，混合溶液B中Na3PO3的浓度为40～60g/L，Na2SiO3的浓度为15～30g/L；三、酸洗出光：在室温下，将去除表面油污的铝合金浸入1:1HNO3溶液中酸洗40-50s，得到酸洗后的铝合金；四、浸锌：将酸洗后的铝合金浸入浸锌溶液中浸锌30-40s，得到浸锌后的铝合金；浸锌溶液由NaOH、ZnO和酒石酸钾钠组成，浸锌溶液中NaOH浓度为90～120g/L，ZnO浓度为5～20g/L，酒石酸钾钠浓度为40～60g/L，FeCl3浓度为2～10g/L；五、酸洗：在室温下，将浸锌后的铝合金用浸入HNO3溶液中酸洗20-30s，得到第二次酸洗后的铝合金；六、二次浸锌：将第二次酸洗后的铝合金浸入浸锌溶液中浸锌20-30s，得到第二次浸锌后的铝合金；七、电沉积铁镍合金：将第二次浸锌后的铝合金浸入电沉积溶液进行电沉积，工艺条件为温度45～65℃，pH值2.0～4.0，直流稳压电源，阴极电流密度0.75～10A/dm2，阳极采用铁镍合金，电镀20～120min，得到了铝基层状屏蔽材料，其中Ni含量为74-80％；电沉积溶液中六水硫酸镍浓度为90～120g/L，六水氯化镍浓度为20～30g/L，硼酸浓度为30～50g/L，抗坏血酸浓度为1～2g/L，七水硫酸亚铁浓度为3～30g/L，糖精浓度为3～5g/L，十二烷基硫酸钠浓度为0.1～0.3g/L。本专利技术的有益效果：本专利技术制备了“铁镍合金薄膜-铝合金基体-铁镍合金薄膜”结构的铝基层状屏蔽材料，铁镍合金薄膜的成分可以通过调节溶液铁、镍的离子比和电流密度来控制，在Ni74％～80％(wt.)之间具有很高的磁导率，镀层中的晶粒大小由电流密度决定，厚度取决于电沉积时间。采用本专利技术在铝合金表面电沉积铁镍合金层，基体可为纯铝或铝合金。制备的铝基层状屏蔽材料，构成了“高导磁-高导电-高导磁”的结构，同时实现了电磁屏蔽和地磁屏蔽，屏蔽性能优异，在750MHz～2GHz的测试范围内电磁屏蔽效能，远高于2A12铝合金基体，增量最高可达25dB，地磁屏蔽性能达到12.21dB，提升效果显著。本专利技术实验操作过程简单，无毒，并且成本较低，可操作性很强，便于批量化生产。附图说明图1为实施例一中铁镍合金薄膜表面SEM形貌图；图2为实施例一中铁镍合金薄膜XRD结果图；图3为实施例一中铝基层状屏蔽材料侧面金相图；图4为实施例一中铁镍合金薄膜的EDS分析图；图5为实施例一中2A12铝合金和铝基层状屏蔽材料屏蔽筒的电磁屏蔽性能图；其中曲线a为铝基层状屏蔽材料，曲线b为2A12铝合金。具体实施方式具体实施方式一：本实施方式一种铝基层状屏蔽材料的制备方法按以下步骤进行：一、除去铝合金表面氧化膜：将铝合金浸没于混合溶液A中1-3min，然后采用HNO3溶液酸洗10-30s，再用超声波清洗，得到去除表面氧化膜的铝合金；其中混合溶液A由氢氧化钠和柠檬酸钠混合而成，混合溶液A中氢氧化钠的浓度为30～50g/L，柠檬酸钠的浓度为2～10g/L；二、除去铝合金表面油污：将去除表面氧化膜的铝合金浸没于温度为60～85℃的混合溶液B中2-3min，得到去除表面油污的铝合金；其中混合溶液B由Na3PO3和Na2SiO3混合而成，混合溶液B中Na3PO3的浓度为40～60g/L，Na2SiO3的浓度为15～30g/L；三、酸洗出光：在室温下，将去除表面油污的铝合金浸入1:1HNO3溶液中酸洗40-50s，得到酸洗后的铝合金；四、浸锌：将酸洗后的铝合金浸入浸锌溶液中浸锌30-40s，得到浸锌后的铝合金；浸锌溶液由NaOH、ZnO和酒石酸钾钠组成，浸锌溶液中NaOH浓度为90～120g/L，ZnO浓度为5～20g/L，酒石酸钾钠浓度为40～60g/L，FeCl3浓度为2～10g/L；五、酸洗：在室温下，将浸锌后的铝合金用浸入HNO3溶液中酸洗20-30s，得到第二次酸洗后的铝合金；六、二次浸锌：将第二次酸洗后的铝合金浸入浸锌溶液中浸锌20-30s，得到第二次浸锌后的铝合金；七、电沉积铁镍合金：将第二次浸锌后的铝合金浸入电沉积溶液进行电沉积，工艺条件为温度45～65℃，pH值2.0～4.0，直流稳压电源，阴极电流密度0.75～10A/dm2，阳极采用铁镍合金，电镀20～120min，得到了铝基层状屏蔽材料，其中Ni含量为74-80％；电沉积溶液中六水硫酸镍浓度为90～120g/L，六水氯化镍浓度为20～30g/L，硼酸浓度为30～50g/L，抗坏血酸浓度为1～2g/L，七水硫酸亚铁浓度为3～30g/L，糖精浓度为3～5g/L，十二烷基硫酸钠浓度为0.1～0.3g/L。本实施方式制备了“铁镍合金薄膜-铝合金基体-铁镍合金薄膜”结构的铝基层状屏蔽材料，铁镍合金薄膜的成分可以通过调节溶液铁、镍的离子比和电流密度来控制，在Ni74％～80％(wt.)之间具有很高的磁导率，镀层中的晶粒大小由电流密度决定，厚度取决于电沉积时间。采用本实施方式在铝合金表面电沉积铁镍合金层，基体可为纯铝或铝合金。制备的铝基层状屏蔽材料，构成了“高导磁-高导电-高导磁”的结构，同时实现了电磁屏蔽和地磁屏蔽，屏蔽性能优异，在750MHz～2GHz的测试范围内电磁屏蔽效能，远高于2A12铝合金基体，增量最高可达25dB，地磁屏蔽性能达到12.21dB本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铝基层状屏蔽材料的制备方法，其特征在于铝基层状屏蔽材料的制备方法按以下步骤进行：一、除去铝合金表面氧化膜：将铝合金浸没于混合溶液A中1‑3min，然后采用HNO3溶液酸洗10‑30s，再用超声波清洗，得到去除表面氧化膜的铝合金；其中混合溶液A由氢氧化钠和柠檬酸钠混合而成，混合溶液A中氢氧化钠的浓度为30～50g/L，柠檬酸钠的浓度为2～10g/L；二、除去铝合金表面油污：将去除表面氧化膜的铝合金浸没于温度为60～85℃的混合溶液B中2‑3min，得到去除表面油污的铝合金；其中混合溶液B由Na3PO3和Na2SiO3混合而成，混合溶液B中Na3PO3的浓度为40～60g/L，Na2SiO3的浓度为15～30g/L；三、酸洗出光：在室温下，将去除表面油污的铝合金浸入HNO3溶液中酸洗40‑50s，得到酸洗后的铝合金；四、浸锌：将酸洗后的铝合金浸入浸锌溶液中浸锌30‑40s，得到浸锌后的铝合金；浸锌溶液由NaOH、ZnO和酒石酸钾钠组成，浸锌溶液中NaOH浓度为90～120g/L，ZnO浓度为5～20g/L，酒石酸钾钠浓度为40～60g/L，FeCl3浓度为2～10g/L；五、酸洗：在室温下，将浸锌后的铝合金用浸入HNO3溶液中酸洗20‑30s，得到第二次酸洗后的铝合金；六、二次浸锌：将第二次酸洗后的铝合金浸入浸锌溶液中浸锌20‑30s，得到第二次浸锌后的铝合金；七、电沉积铁镍合金：将第二次浸锌后的铝合金浸入电沉积溶液进行电沉积，工艺条件为温度45～65℃，pH值2.0～4.0，直流稳压电源，阴极电流密度0.75～10A/dm2，阳极采用铁镍合金，电镀20～120min，得到了铝基层状屏蔽材料，其中Ni含量为74‑80％；电沉积溶液中六水硫酸镍浓度为90～120g/L，六水氯化镍浓度为20～30g/L，硼酸浓度为30～50g/L，抗坏血酸浓度为1～2g/L，七水硫酸亚铁浓度为3～30g/L，糖精浓度为3～5g/L，十二烷基硫酸钠浓度为0.1～0.3g/L。...

【技术特征摘要】
1.一种铝基层状屏蔽材料的制备方法，其特征在于铝基层状屏蔽材料的制备方法按以下步骤进行：一、除去铝合金表面氧化膜：将铝合金浸没于混合溶液A中1-3min，然后采用HNO3溶液酸洗10-30s，再用超声波清洗，得到去除表面氧化膜的铝合金；其中混合溶液A由氢氧化钠和柠檬酸钠混合而成，混合溶液A中氢氧化钠的浓度为30～50g/L，柠檬酸钠的浓度为2～10g/L；二、除去铝合金表面油污：将去除表面氧化膜的铝合金浸没于温度为60～85℃的混合溶液B中2-3min，得到去除表面油污的铝合金；其中混合溶液B由Na3PO3和Na2SiO3混合而成，混合溶液B中Na3PO3的浓度为40～60g/L，Na2SiO3的浓度为15～30g/L；三、酸洗出光：在室温下，将去除表面油污的铝合金浸入HNO3溶液中酸洗40-50s，得到酸洗后的铝合金；四、浸锌：将酸洗后的铝合金浸入浸锌溶液中浸锌30-40s，得到浸锌后的铝合金；浸锌溶液由NaOH、ZnO和酒石酸钾钠组成，浸锌溶液中NaOH浓度为90～120g/L，ZnO浓度为5～20g/L，酒石酸钾钠浓度为40～60g/L，FeCl3浓度为2～10g/L；五、酸洗：在室温下，将浸锌后的铝合金用浸入HNO3溶液中酸洗20-30s，得到第二次酸洗后的铝合金；六、二次浸锌：将第二次酸洗后的铝合金浸入浸锌溶液中浸锌20-30s，得到第二次浸锌后的铝合金；七、电沉积铁镍合金：将第二次浸锌后的铝合金浸入电沉积溶液进行电沉积，工艺条件为温度45～65℃，pH值2.0～4.0，直流稳压电源，阴极电流密度0.75～10A/dm2，阳极采用铁镍合金，电镀20～120min...

【专利技术属性】
技术研发人员：张强，孙凯，罗树斌，武高辉，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23