化学镀在功能材料制备中的作用与发展趋势
2011-06-01 00:00:00
作者:吴浩 来源:《腐蚀防护之友》
金属化部分进行银钎焊接试验——可焊性好;焊点拉力试验——大拉力3.5kN以上,钼锰烧结后电镀层最大拉力——3kN;高低温冲击-55~80°C循环试验,不开裂,不脱落。
在不同粉末上包覆化学镀层,帮助目标产品实现各种功能
(1)在金刚石粉末上化学镀镍,可用于金刚石工具上,可降低制备刀具过程的烧结温度,提高工具的使用寿命。
(2)在球形镍粉末表面化学镀,使镍粉表面包覆几纳米至几微米的贵金属金、钯、银,使粉末的体积电阻率由MΩ级大幅降低至μΩ级,将这样的粉末加入硅橡胶等高分子材料中,制成柔性导电材料,可用于高密度集中电路的检测、开关按键等。
银包镍粉作为太阳能电池正面银浆的导电材料如果能够实现,将大幅度降低太阳能电池的制造成本。目前太阳能电池使用的印刷银浆中含银量高达75%以上,而银包镍粉如果取代银粉使用,可节约银资源60%以上。
(3)在不同粒径的铁粉上包覆一定厚度的化学镀镍层,由于化学镀镍层的厚度可以控制,这样就可以很方便地设计粉末中整体的铁含量,在化学镀过程中可选择性加入W、Mo、Co、Cu、P、B等,使粉末中化学成份可以进行方便的设计,用这样的粉末可以作为粉末冶金、精密铸造、表面烧结、热喷涂、复合材料等方面的基础原料。如我们在400~500目铁粉表面包覆化学镀镍磷(磷含量11%~13%),通过重量控制粉末中铁含量为75%,用这样的粉末烧结到换热器上形成多孔表面,在不改变设备结构的基础上增加换热面积并使表面具有耐腐蚀能力。
(4)化学镀在吸波材料制备方面也具有极好的工艺便利性,本人2010年申请的专利中公开了几种制备吸波材料的方法,先在超细铁粉或铝粉表面包覆几十纳米的化学镀镍层,再利用铁或铝与镍磷合金层之间存在的电位差,对粉末进行腐蚀,将粉末内部的铁和铝腐蚀掉,形成内部空心、表面呈蜂窝状的吸波颗粒,这样特殊结构的粉末材料加入环氧树脂中制成涂料,对电磁波具有极好的吸收性能,可用此粉末为基础原料制备雷达隐身涂料、电磁防辐射涂层等。
图3是采用上述方法制备的含有吸波粒子的涂层对雷达波的测试结果,该涂层对频率8~12GHZ的雷达波都有较好的吸收作用,在频率11.4GHz时达到-14.15dB,且在8~12GHz频率范围的反射率都在-5dB以上。
制备上述吸波粒子的过程中,腐蚀再不是一件需要防止的事情,而是将有控制的腐蚀作为重要的加工工艺加以利用。
就像电镀在电子工业领域发展出电子电镀,成为微电子等现代制造业不可或缺的重要手段一样,化学镀经过几十年研究与应用的发展,已经不能把它局限在当作一个表面处理工序来对待,而将作为功能材料制备的重要手段发挥越来越重要的作用。
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