密封吸能结构及具有该结构的包装箱箱体制造技术

本申请涉及一种化学镀工艺，具体为密封吸能结构及具有该结构的包装箱箱体。包装箱箱体主体结构分为外蒙皮、泡沫夹层、金属骨架、内蒙皮，在金属骨架表面采用化学镀工艺制备复合镀层，在泡沫夹层表面采用化学镀工艺制备复合镀层，上述复合结构能够产生吸能、密封效果。在制备过程中施加超声振动，能够使得添加的二硫化钼纳米颗粒在镀液中均匀分散，避免团聚。当箱体收到冲击、外力后，将金属骨架与泡沫夹层之间的面接触改变为点接触，应力传播被削弱，金属骨架表面化学镀层与泡沫夹层表面化学镀层之间存在间隙，能够进一步阻断应力波纵向的传播，此外由于镀层表面存在凸起的二硫化钼颗粒，其本身具有自润滑特性，降低颗粒间摩擦力。降低颗粒间摩擦力。

【技术实现步骤摘要】
密封吸能结构及具有该结构的包装箱箱体


[0001]本申请涉及一种化学镀工艺，具体为化学镀制备密封吸能结构。

技术介绍

[0002]化学镀是一种新型的表面处理技术，该技术以其工艺简便、节能、环保日益受到人们的关注。化学镀使用范围很广，镀层均匀、装饰性好。在防护性能方面，能提高产品的耐蚀性和使用寿命；在功能性方面，能提高加工件的耐磨导电性、润滑性能等特殊功能，因而成为全世界表面处理技术的一个发展。
[0003]现有包装箱制作方法有两种：一种是比较成熟的手糊成型工艺，（即湿法），另一种是真空辅助成型工艺（即干法），湿法，目前某装备包装箱多为玻璃纤维加树脂导入工艺成型，存在成型产品重量大/刚强度低，密封性能差的缺点。为解决目前存在难题，设计选用复合工艺成型，选用碳纤维复合材料成型结构产品质量轻，刚强度高，同时碳纤维预浸料成型过程可解决成型过程制造环境恶劣/人员需求量高的缺点。而碳纤维预浸料外铺层成型设计具有表面服帖性好的优势，成型产品表面质量高，解决了真空导入工艺产品外表面缺陷多，干料随形差，后期维修成本高的缺点。

技术实现思路

[0004]包装箱箱体主体结构分为外蒙皮（碳纤维常压密封层）、泡沫夹层、金属骨架、内蒙皮（碳纤维真空结构层辅助加压），在金属骨架表面采用化学镀工艺制备复合镀层，在泡沫夹层表面采用化学镀工艺制备复合镀层，上述复合结构能够产生吸能、密封效果。
[0005]泡沫夹层化学镀方法：(1)除油：将泡沫夹层浸入除油液中，于50
‑
60℃水浴中超声清洗5
‑
10min，超声频率为35
‑
40KHz随后烘干；除油液配方为：30g/L碳酸钠、25g/L三聚磷酸钠、1mL/L表面活性剂OP
‑
10；(2)粗化：将步骤除油处理后的泡沫夹层基体放入粗化液中，在水浴加热条件下进行粗化处理5
‑
10min，处理温度为35
‑
50℃，粗化处理后，冲洗烘干；粗化液配方为：5
‑
10体积%硝酸，5
‑
7mol/L双氧水，3
‑
4g/L高锰酸钾；(3)还原：将粗化处理后的泡沫夹层放入37％甲醛还原溶液中， 40
‑
50℃条件下处理5
‑
10min，然后将样品在流动蒸馏水中冲洗；(4)敏化：将还原步骤所得泡沫夹层放入敏化液中，敏化液配方为：30
‑
35g/L二氯化锡、10
‑
20ml/L浓盐酸，加热至30
‑
35℃保持10
‑
15min，然后将样品在流动蒸馏水中冲洗烘干；(5)活化：将敏化步骤所得泡沫夹层放入稀盐酸活化液中，室温活化5min，活化后用蒸馏水冲洗烘干；(6)化学镀铜：将活化步骤所得泡沫夹层放入化学镀液中，在50
‑
60℃水浴超声条件下处理20
‑
30min，然后将样品在流动蒸馏水中冲洗5min，烘干，超声频率为35
‑
40KHz；
化学镀液配方为：15
‑
20g/L硫酸铜、1
‑
1.5g/L硫酸铁、30
‑
40g/L次亚磷酸钠、5
‑
15g/L乳酸、20
‑
35g/L柠檬酸三钠、0.02
‑
0.05g/L硫脲、0.6
‑
0.8g纳米二硫化钼颗粒。
[0006]金属基体化学镀方法：(1)除油：将金属基体浸入除油液中，于50
‑
60℃水浴中超声清洗5
‑
10min，超声频率为35
‑
40KHz随后烘干；除油液配方为：30g/L碳酸钠、25g/L三聚磷酸钠、1ml/L表面活性剂OP
‑
10，期间体系需进行超声处理；(2)活化：将除油步骤所得金属基体放入稀盐酸活化液中，室温活化5min，活化后用蒸馏水冲洗烘干；(3)化学镀铜：将活化步骤所得金属基体放入化学镀液中，在50
‑
60℃水浴超声条件下处理20
‑
30min，然后将样品在蒸馏水中冲洗5min，烘干，水浴超声频率为35
‑
40KHz；化学镀液配方为：15
‑
20g/L硫酸铜、1
‑
1.5g/L硫酸铁、30
‑
40g/L次亚磷酸钠、5
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15g/L乳酸、20
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35g/L柠檬酸三钠、0.02
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0.05g/L硫脲、0.6
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0.8g纳米二硫化钼颗粒。
[0007]在制备过程中施加超声振动，能够使得添加的二硫化钼纳米颗粒在镀液中均匀分散，避免团聚，此外还可以使得镀层在沉积过程中，颗粒能够上浮，更加集中于镀层表面，并且部分突出于镀层平面。
[0008]当箱体收到冲击、外力后，应力波在两层化学镀层之间的传播会通过表面突出的纳米颗粒而被散射，增加了其行程，使得其能量得到衰弱，将金属骨架与泡沫夹层之间的面接触改变为点接触，应力传播被削弱，金属骨架表面化学镀层与泡沫夹层表面化学镀层之间存在间隙，能够进一步阻断应力波纵向的传播，使其大部分能量沿着化学镀层表面所在平面展开，此外由于镀层表面存在凸起的二硫化钼颗粒，其本身具有自润滑特性，降低颗粒间摩擦力，能够避免在应力波下颗粒与颗粒之间碰撞造成颗粒与基体脱离的现象。两层之间的纳米颗粒能够在化学镀层之间的空隙内形成类似“迷宫”的密封结构，能够透气。
[0009]包装箱箱体结构分为外蒙皮/泡沫夹层/骨架/内蒙皮组成，内外蒙皮由碳纤维复合材料制成，内、外蒙皮铺层设计总体厚度均为2.5mm对称薄壁结构，金属骨架起到增强支撑作用，金属骨架及泡沫夹层经过上述化学镀工艺处理。箱体成型方式采用碳纤维阻燃环氧树脂预浸料铺层真空袋压方式复合碳纤维干布+阻燃环氧树脂真空导入工艺组合方式一体成型，泡沫夹层作为减重夹层，金属骨架作为加强支撑。
[0010]箱体外形结构设计上采用敞口开盖结构设计，即包装箱采用卧式箱体结构，垂直法向开关箱盖，内装物为垂直法向进出包装箱，并设有堆码平面、铲装平面、转运支撑平面、吊装和拴系结构，能够可靠固定在公路运输车、铁路运输车、水上运输船舶上，满足其运输、吊装和铲装等功能要求，且在包装箱寿命周期内，能够重复贮存、运输的使用要求。包装箱主要由箱盖、下箱体、支撑组件等组成。其中，箱盖两端安装有温湿度、压力指示仪表（2套，位于箱盖两端）和防直击雷接口等；下箱体两端安装有穿墙插座、充气阀、放气阀、安全阀等。
[0011]铺层设计具体方案：整体铺层设计箱体厚度为14mm，其中外蒙皮2.5mm，内蒙皮2.5mm，泡沫夹层9mm，并设计有一条纵向和六组环向加强筋，以满足轻型、高强的要求，铺层角度0
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种密封吸能结构，结构分为外蒙皮、泡沫夹层、金属骨架、内蒙皮，其特征在于，在金属骨架表面采用化学镀工艺制备复合镀层，在泡沫夹层表面采用化学镀工艺制备复合镀层。2.如权利要求1所述的密封吸能结构，其特征在于：金属骨架表面复合镀层采用的化学镀工艺具体为：(1)除油：将金属基体浸入除油液中，于50
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60℃水浴中超声清洗5
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10min，超声频率为35
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40KHz随后烘干；除油液配方为：30g/L碳酸钠、25g/L三聚磷酸钠、1ml/L表面活性剂OP
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10，期间体系需进行超声处理；(2)活化：将除油步骤所得金属基体放入稀盐酸活化液中，室温活化5min，活化后用蒸馏水冲洗烘干；(3)化学镀铜：将活化步骤所得金属基体放入化学镀液中，在50
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60℃水浴超声条件下处理20
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30min，然后将样品在蒸馏水中冲洗5min，烘干，水浴超声频率为35
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40KHz；化学镀液配方为：15
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20g/L硫酸铜、1
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1.5g/L硫酸铁、30
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40g/L次亚磷酸钠、5
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15g/L乳酸、20
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35g/L柠檬酸三钠、0.02
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0.05g/L硫脲、0.6
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0.8g纳米二硫化钼颗粒。3.如权利要求1所述的密封吸能结构，其特征在于：泡沫夹层表面复合镀层采用的化学镀工艺具体为：(1)除油：将泡沫夹层浸入除油液中，于50
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60℃水浴中超声清洗5
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10min，超声频率为35
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40KHz随后烘干；除油液配方为：30g/L碳酸钠、25g/L三聚磷酸钠、1ml/L表面活性剂OP
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10；(2)粗化：将步骤除油处理后的泡沫夹层基体放入粗化液中，在水浴加热条件下进行粗化处理5
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10min，处理温度为35
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50℃，粗化处理后，冲洗烘干；粗化液配方为：5
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10体积%硝酸，5
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7mol/L双氧水，3
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4g/L高锰酸钾；(3)还原：将粗化处理后的泡沫夹层放入37％甲醛还原溶液中， 40
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50℃条件下处理5
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10min，然后将样品在流动蒸馏水中冲洗；(4)敏化：将还原步骤所得泡沫夹层放入敏化液中，敏化液配方为：30
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35g/L二氯化锡、10
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20mL/L浓盐酸，加热至30
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35℃保持10
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15min，然后将样品在流动蒸馏水中冲洗烘干；(5)活化：将敏化步骤所得泡沫夹层放入稀盐酸活化液中，室温活化5min，活化后用蒸馏水冲洗烘干；(6)化学镀铜：将活化步骤所得泡沫夹层放入化学镀液中，在50
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【专利技术属性】
技术研发人员：修建，杨立志，杨红娜，
申请(专利权)人：北京航天和兴科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：