鋁製品及其製備方法
2023-05-03 04:03:11 2
專利名稱：鋁製品及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種鋁製品及其處理方法，尤其涉及一種具有較好電磁屏蔽功能及防腐功能的鋁製品及其製備方法。
背景技術：
鋁合金具有質量輕、散熱性能好、導電性好等優點，因此廣泛應用在電子、通訊產品的內外構件上。在空氣中鋁合金表面會形成氧化鋁保護膜，在一般的大氣環境下，鋁合金表面的氧化鋁膜能夠有效地對鋁合金基體進行保護，但在含有電解質的溼氣中，例如海洋表面大氣環境，鋁合金表面容易出現點蝕，這樣會降低產品的電磁屏蔽性能並影響產品的通信性能，同時導致產品使用壽命縮短。發明內容
有鑑於此，本發明提供一種具有較好的電磁屏蔽功能及防腐功能的鋁製品。
另外，本發明還提供一種上述鋁製品的製備方法。
一種鋁製品，包括鋁基體及形成於該鋁基體上的複合鍍層，該複合鍍層包括一N1-Cu-P合金層及一 N1-P合金層，該N1-Cu-P合金層位於N1-P合金層與基體之間，該N1-Cu-P合金層具有納米晶態結構，該N1-P合金層具有非晶態結構，該N1-Cu-P合金層與該N1-P合金層通過化學鍍方法形成。
一種鋁製品的製備方法，包括以下步驟: 在鋁基材上化學鍍一 N1-Cu-P合金層，化學鍍該N1-Cu-P合金層的鍍液為含以下組分的水溶液:20-25g/L NiSO4.6Η20，2.0-2.5g/L CuSO4.5Η20，20_25g/L NaH2PO2.Η20，20_30g/L乳酸，20-25g/L檸檬酸鈉，30-40g/L焦磷酸鈉，0.lg/L十二烷基硫酸鈉，該鍍液的pH值範圍為 8.5-10.5，溫度為 830C -87V ； 在N1-Cu-P合金層上化學鍍一 N1-P合金層，化學鍍該N1-P合金層的鍍液為含以下組分的水溶液:20-25g/L NiSO4 *6H20,25-30g/L NaH2PO2.H2O, 25_35g/L 乳酸，15_20g/L 檸檬酸鈉，0.lg/L十二烷基硫酸鈉，該鍍液的pH值範圍為4.5-5.5，溫度為81°C _85°C。
上述鋁製品10表面採用N1-Cu-P合金層131與N1-P合金層133形成的複合鍍層13具有如下優越性: 1、利用N1-Cu-P合金層131中的高含量Cu的特性，具有良好的導電性，同時，Ni具有良好的磁性，使得N1-Cu-P合金層131既具有良好的導電性有具有良好的導磁性，因此具有良好的電磁屏蔽效能。
2、電磁屏蔽效能SE=A+R+B，其中 A為:在屏蔽體內部傳輸時，電磁能量被吸收引起的吸收損耗A，這種吸收要求膜層具有導電性及導磁性； R為:電磁波通過屏蔽體表面時，由於阻抗突變引起的反射損耗； B為:兩個界面間多次反射而需要考慮的修正係數。
該複合鍍層為N1-Cu-P層/N1-P層這種雙層結構，因為N1-Cu-P合金層中包括高含量的導電性優良的Cu及導磁性良好的Ni，因此能使電磁波產生較大吸收損耗A。另外，由於N1-Cu-P合金層與N1-P合金層是兩種阻抗不一樣的膜層，電磁波在N1-Cu-P合金層與N1-P合金層之間就會因為阻抗突變而引起反射損耗(R+B)。所以，該複合鍍層的N1-Cu-P層/N1-P層的雙層結構使得該複合鍍層具有吸收電磁波A的同時，還具有阻抗突變引起的反射損耗(R+B)，因此可以進一步提高電磁屏蔽的效果。
3、利用非晶結構的N1-P合金層的優異的耐腐蝕性能及耐磨性能，使該鋁製品具有優異的表面耐腐蝕性能及耐磨性能。
上述鋁製品的製備方法中，化學鍍該N1-Cu-P合金層採用鹼性化學鍍液(pH值範圍為8.5-10.5)，在鹼性鍍液環境中有利於獲得納米晶的N1-Cu-P合金層。一般來說，鹼性化學鍍液不穩定，容易分解，所以上述化學鍍該N1-Cu-P合金層採用多種絡合劑，尤其是為了防止鍍液分解，使用了強絡合劑焦磷酸鈉，可以保證在鹼性化學鍍的過程中鍍液的穩定性。另外，化學鍍該N1-Cu-P合金層的鍍液中CuSO4.5H20的使用量達到2.0-2.5g/L，使鍍層中銅含量達到60-75%，具有良好的導電性。
圖1是本發明一較佳實施例鋁製品的剖視圖。
圖2是本發明另一較佳實施例鋁製品的剖視圖。
圖3是本發明一較佳實施例鋁製品的N1-Cu-P合金層的X射線衍射圖。
圖4是本發明一較佳實施例鋁製品的N1-Cu-P合金層放大500倍的掃描電鏡圖。
圖5是本發明一較佳實施例鋁製品的N1-Cu-P合金層放大5000倍的掃描電鏡圖。
圖6是本發明一較佳實施例鋁製品的N1-P合金層的X射線衍射圖。
圖7是本發明一較佳實施例鋁製品的N1-P合金層放大500倍的掃描電鏡圖。
圖8是本發明一較佳實施例鋁製品的N1-P合金層放大5000倍的掃描電鏡圖。
主要元件符號說明 _
權利要求
1.一種鋁製品，包括鋁基體及形成於該鋁基體上的複合鍍層，其特徵在於:該複合鍍層包括一 N1-Cu-P合金層及一 N1-P合金層，該N1-Cu-P合金層位於N1-P合金層與基體之間，該N1-Cu-P合金層具有納米晶態結構，該N1-P合金層具有非晶態結構，該N1-Cu-P合金層與該N1-P合金層通過化學鍍方法形成。
2.如權利要求1所述的鋁製品，其特徵在於:該N1-Cu-P合金層中銅的質量百分含量為60%-75%，Ni的質量百分含量為23%-37%，P的質量百分含量為1%_3%。
3.如權利要求1所述的鋁製品，其特徵在於:該N1-Cu-P合金層的厚度為7.5 μ m-8.5 μ m。
4.如權利要求1所述的鋁製品，其特徵在於:該N1-P合金層中Ni的質量百分含量為88%-93%，P的質量百分含量為7%-12%。
5.如權利要求1所述的鋁製品，其特徵在於:該N1-P合金層的厚度為9μ m-11 μ m。
6.如權利要求1所述的鋁製品，其特徵在於:該鋁基體為鋁或鋁合金。
7.如權利要求1所述的鋁製品，其特徵在於:該鋁製品還包括一位於該鋁基體與該N1-Cu-P合金層之間的化學鍍鎳層。
8.一種鋁製品的製備方法，包括以下步驟: 在鋁基材上化學鍍一 N1-Cu-P合金層，化學鍍該N1-Cu-P合金層的鍍液為含以下組分的水溶液:20-25g/L NiSO4.6Η20，2.0-2.5g/L CuSO4.5Η20，20_25g/L NaH2PO2.Η20，20_30g/L乳酸，20-25g/L檸檬酸鈉，30-40g/L焦磷酸鈉，0.lg/L十二烷基硫酸鈉，該鍍液的pH值範圍為 8.5-10.5，溫度為 830C -87V ； 在N1-Cu-P合金層上化學鍍一 N1-P合金層，化學鍍該N1-P合金層的鍍液為含以下組分的水溶液:20-25g/L NiSO4 *6H20,25-30g/L NaH2PO2.H2O, 25_35g/L 乳酸，15_20g/L 檸檬酸鈉，0.lg/L十二烷基硫酸鈉，該鍍液的pH值範圍為4.5-5.5，溫度為81°C _85°C。
9.如權利要求8所述的鋁製品的製備方法，其特徵在於:化學鍍該N1-Cu-P合金層的鍍液的PH值範圍為8.8-9.0。
10.如權利要求8所述的鋁製品的製備方法，其特徵在於:鋁製品的製備方法還包括在化學鍍該N1-Cu-P合金層之前對鋁基體進行預鍍鎳的步驟，以在鋁基體上形成一化學鍍鎳層。
11.如權利要求10所述的鋁製品的製備方法，其特徵在於:該預鍍鎳採用的鍍液為含以下組分的水溶液:0.020-0.038mol/L NiSO4.6H20,0.20-0.38mol/L 檸檬酸鈉，.0.02-0.038mol/L酒石酸鉀鈉，該鍍液的pH值範圍為10-12，溫度為室溫。
全文摘要
本發明提供一種鋁製品，包括鋁基體及形成於該鋁基體上的複合鍍層，該複合鍍層包括一Ni-Cu-P合金層及一Ni-P合金層，該Ni-Cu-P合金層位於Ni-P合金層與基體之間，該Ni-Cu-P合金層具有納米晶態結構，該Ni-P合金層具有非晶態結構，該Ni-Cu-P合金層與該Ni-P合金層通過化學鍍方法形成。該鋁製品同時具有優異的電磁屏蔽效能和耐腐蝕雙重性能。本發明還提供一種上述鋁製品的製備方法。
文檔編號C23C18/36GK103144370SQ20111040331
公開日2013年6月12日 申請日期2011年12月7日 優先權日2011年12月7日
發明者曹達華 申請人:深圳富泰宏精密工業有限公司