【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于金属表面处理，具体涉及一种耐磨电镀铜表面改性方法。
技术介绍
1、电镀铜涂层作为一种保护层，由于其导电性高、成本低，在现代材料科学、应用科学和工程中有着广泛的应用。然而，铜镀层的一个主要的缺点是强度和耐磨性能较差，不适合在高负荷条件下工作。陶瓷材料具有高的硬度、良好的耐磨性与高温稳定性；将两者结合，在电镀铜表面负载陶瓷材料，使其有良好的导热导电性并兼具高的耐磨性，从而进一步提高电镀铜工件的使用寿命，扩大使用范围。现有技术中，主要通过激光熔覆技术在金属表面制备陶瓷增强熔覆层，但是激光熔覆技术价格昂贵且操作复杂，因此应用前景有限。氩弧熔覆技术作为一种新兴的表面改性技术，热量更为集中，能量密度高，氩气作为熔覆过程中的保护气体，具有进一步防止金属涂层加热及冷却过程中氧化的能力。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种耐磨电镀铜表面改性方法，以解决
技术介绍
中电镀铜工件表面强度和耐磨性能较差的问题。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种耐磨电镀铜表面改性方法，包括如下步骤：
4、s1.电镀铜工件表面清理；砂纸打磨电镀铜工件，去除表面污渍及氧化物，置于无水乙醇中，超声清洗30min后，于120℃条件下加热10-15min；
5、s2.陶瓷熔覆粉末预处理:配制陶瓷熔覆粉末，球磨2-3h后过400目筛，于120-150℃下烘烤1-1.5h,掺入水玻璃粘结剂调制糊状；
6、s3.陶瓷熔覆层制备；将步骤
7、s4.将具有陶瓷熔覆层的电镀铜金属工件置于腐蚀液中腐蚀造孔30min，真空干燥后涂覆硅烷偶联涂覆液获得硅烷层，即获得一种具有显著耐磨效果和刚性强度的镀铜工件。
8、进一步地，所述水玻璃粘结剂与陶瓷熔覆粉末用量比为1ml:2g。
9、进一步地，所述腐蚀液为按照1:1的体积比混合的hf和hno3。
10、进一步地，所述hf的浓度为10％，hno3的浓度为20％。
11、进一步地，所述硅烷偶联涂覆液的制备方法，包括如下步骤：按照2:1:10的体积比混合硅烷偶联剂、无水乙醇和去离子水，乙酸调节ph为4-5，混合均匀后静置40min保证硅烷偶联剂的水解。
12、进一步地，所述硅烷偶联剂为kh550、kh560或kh570中的任意一种。
13、进一步地，所述陶瓷熔覆粉末中各组分的量按重量百分比为15-20％al2o3粉，4-7％b粉，8-15％ti粉，2-4％c粉，余量为ni粉。
14、进一步地，所述al2o3粉、b粉、ti粉、c粉、ni粉纯度均大于99.5％。
15、进一步地，所述c粉的平均粒度为300目。
16、进一步地，所述b粉的平均粒度为300目。
17、进一步地，所述ti粉的平均粒度为200目。
18、进一步地，所述ni粉的平均粒度为200目。
19、进一步地，所述al2o3粉的平均粒度为200目。
20、本专利技术的有益效果：
21、1.本专利技术提供一种耐磨电镀铜表面改性方法，利用氩弧熔覆技术在电镀铜工件表面熔覆陶瓷层，然对其进行腐蚀造孔，硅烷涂覆协同增强硬度，从而显著提高电镀铜工件表面强度和耐磨性能。
22、2.本专利技术中，陶瓷熔覆层的合金粉末为al2o3粉、b粉、ti粉、c粉和ni粉；其中ni与cu都是面心立方结构，二者可以通过置换晶粒内的原子实现无限共溶，并且ni与cu的湿润性好、热参数接近，ni基合金粉末可以与铜形成良好界面结合性能的敷层；b和ni生成低熔点的共晶固溶体，使得ni基的合金熔点降低，同时由于b在自熔合金中的溶解度很小,可与c形成碳化硼,进一步提高合金的硬度和耐磨性；al2o3的加入可降低涂层中的残余应力。
23、3.本专利技术中利用酸液腐蚀造孔，再进一步增强其耐磨性的同时，使得陶瓷熔覆层的最外层金属转化为氧化物，从而更好的与硅烷偶联剂结合；利用硅烷偶联剂敷层对陶瓷熔覆层进一步保护，减少镀铜工件的腐蚀。
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1.一种耐磨电镀铜表面改性方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种耐磨电镀铜表面改性方法，其特征在于，所述S2中陶瓷熔覆粉末中各组分的量按重量百分比为15-20％Al 2O3粉，4-7％B粉，8-15％Ti粉，2-4％C粉，余量为Ni粉。
3.根据权利要求2所述的一种耐磨电镀铜表面改性方法，其特征在于，所述Al 2O3粉、B粉、Ti粉、C粉、Ni粉纯度均大于99.5％。
4.根据权利要求2所述的一种耐磨电镀铜表面改性方法，其特征在于，所述C粉的平均粒度为300目，所述B粉的平均粒度为300目，所述Ti粉的平均粒度为200目，所述Ni粉的平均粒度为200目，所述Al 2O3粉的平均粒度为200目。
5.根据权利要求1所述的一种耐磨电镀铜表面改性方法，其特征在于，所述S2中水玻璃粘结剂与陶瓷熔覆粉末用量比为1mL:2g。
6.根据权利要求1所述的一种耐磨电镀铜表面改性方法，其特征在于，所述S4中硅烷偶联涂覆液的制备方法，包括如下步骤：按照2:1:10的体积比混合硅烷偶联剂、无水乙醇和去离子水，乙酸调节p
7.根据权利要求6所述的一种耐磨电镀铜表面改性方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂为KH550、KH560或KH570中的任意一种。
8.根据权利要求1所述的一种耐磨电镀铜表面改性方法，其特征在于，所述S4中腐蚀液为按照体积比1:1混合的HF和HNO3。
9.根据权利要求8所述的一种耐磨电镀铜表面改性方法，其特征在于，所述HF的浓度为10％，HNO3的浓度为20％。
10.根据权利要求1所述的一种耐磨电镀铜表面改性方法，其特征在于，所述S3中熔覆过程的条件：熔覆电流为160A,熔覆速度为250mm/min，氩气流量为12L/min。
...【技术特征摘要】
1.一种耐磨电镀铜表面改性方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种耐磨电镀铜表面改性方法，其特征在于，所述s2中陶瓷熔覆粉末中各组分的量按重量百分比为15-20％al 2o3粉，4-7％b粉，8-15％ti粉，2-4％c粉，余量为ni粉。
3.根据权利要求2所述的一种耐磨电镀铜表面改性方法，其特征在于，所述al 2o3粉、b粉、ti粉、c粉、ni粉纯度均大于99.5％。
4.根据权利要求2所述的一种耐磨电镀铜表面改性方法，其特征在于，所述c粉的平均粒度为300目，所述b粉的平均粒度为300目，所述ti粉的平均粒度为200目，所述ni粉的平均粒度为200目，所述al 2o3粉的平均粒度为200目。
5.根据权利要求1所述的一种耐磨电镀铜表面改性方法，其特征在于，所述s2中水玻璃粘结剂与陶瓷熔覆粉末用量比为1ml:2g。
6.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈卿，陈王程，陈其晓，刘兆春，
申请(专利权)人：广德金恒镀业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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