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钼铜合金镀金工艺探索（完整

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钼铜合金镀金工艺探索Ξ

卢海燕1,2,姚正军1

(1.南京航空航天大学材料科学与技术学院,南京211100;2.中国电子科技集团

第三十八研究所,合肥230031

摘要:通过对钼铜合金表面预处理工艺及电镀金工艺探索试验,确定了以阳极浸

蚀和预镀铬、预镀镍为主的前处理方法,以及结合喷砂机械预处理方法,在钼铜合金

基材表面获得镀层结合力、钎焊性均良好的镀金层,并通过对镀层和基材的微观结

构形貌的分析,说明了钼铜合金表面处理方法的可行性和合理性。

关键词:钼铜合金;浸蚀;预镀;镀金;结合力;钎焊性

中图分类号:TQ15312

引言

钼是有色金属,其熔点高、强度大、硬度高、耐磨性和导热导电性能好,而钼铜

合金则是由两种互不固溶的金属所组成的假合金,本文所研究的钼铜合金其中铜含

量少,所以钼铜合金基本上具备钼的大部份物理化学性能,通过查阅国内外文献资料,

虽然目前国内还没有制备钼铜合金的成功方法,但由于其兼有钼和铜的特性,即具有

高电导、高热导、膨胀系数小、耐蚀性能好、无磁性及良好的加工性能等诸多优良

性能,而广泛应用于冶金、机械、石油、化工、国防、航空航天、电子、核工业等

诸多领域[1,2,3,5]。

用于功能材料的钼铜合金在实际使用中往往要对其进行如电镀、涂覆涂层等表

面改性处理,以满足其表面一些特定的功能要求,如高温钎焊、减小接触电阻等[4]。

然而钼铜合金表面极易氧化,且该氧化膜层化学性质很稳定,表面浸润性差,对其进行

表面处理有很大困难。针对这一难题,本文对其进行了镀金工艺方法的探索,解决了

钼铜合金电镀结合力问题,并对镀层与基材及过渡层进行了微观分析,表明钼铜合金

经过镀金处理后其导电性和钎焊性能得到很大提高,满足了其在军用电子及航空航

天产品中的应用要求。

1试验材料及仪器设备

试验基材:进口钼铜合金材料,钼85%,铜15%。

材料规格:100mm×30mm×1mm。

仪器设备:喷砂机、电镀电源、镀槽、烘箱等。

2镀金工艺

211主要工艺流程设计

镀金工艺流程见图1

。

图1镀金工艺流程

上述工序中,关键工序是喷砂、阳极浸蚀和预镀。

212喷砂预处理

喷砂工艺:100号棕刚玉014~016MPa,均匀喷砂。

工件经过喷砂预处理可以清除表面污物及氧化层,同时增加表面粗糙度,从而提

高镀层与基体的机械结合强度。图2、图3分别为经过喷砂处理的钼铜合金基材与

未喷砂处理的钼铜合金基材表面分别在1000倍及10000倍放大下的SEM形貌,未

经喷砂的基材表面有较多的缺陷,如空洞、延层、错层、缝隙等,而经喷砂后的基材

表面均匀、一致无明显缺陷,但表面整体粗糙度增加。

两种基材经镀金后可以发现喷过砂的镀金表面

第36卷第4期2021年8月

江苏冶金

JiangsuMetallurgy

Vol.36No.4

Aug.2021

Ξ收稿日期:2021203218

图2

未经喷砂处理的钼铜合金基材表面状态

图3经喷砂处理后的钼铜合金基材表面状态

镀层均匀,色泽一致,镀层与基体结合良好,未喷过

砂的镀金层表面局部有起泡现象,并伴有水迹花纹严重,,说明喷砂不仅除去基材

的表面很多缺陷,同时又很好的提高了镀层与基材的机械嵌合程度。

另外,通过对喷砂后的钼铜合金基材表面进行能谱扫描(如图4所示来分析基材

中各组成元素的相对百分含量(见表1。可以发现,主要元素成份除了有钼、铜以外

还有大量氧的存在,分析原因是由于钼金属在裸露的空气中极易氧化所致

。

图4经喷砂处理的钼铜合金基材表面EDS能谱图

表1基材中各组成元素的相对百分含量元素重量百分比

总量

100.00

213阳极浸蚀

浸蚀是电镀工艺中的重要工序之一,本工艺采用的是硫酸体系阳极浸蚀液,其浸

蚀原理是借助于金属的电化学和化学溶解以及金属上析出的