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高体积SiC颗粒增强铝基复合材料具有较高的比刚度、弹性模量、耐磨性和低的热膨胀系数等优异性能,而且其制备难度小,易于实现批量生产。在航空航天、电子封装、汽车发动机、精密仪表、体育器材等方面有着重要的应用前景。然而,由于材料中SiC颗粒体积分数高,其焊接性能较差,且在焊接过程中容易发生氧化,对保护气体纯度要求较高。采用在AlSiC表面化学沉积镍镀层的方法可解决上述问题。
本论文以SiC颗粒体积含量为60%的铝基复合材料为研究对象,进行化学镀镍的研究。考察了硫酸镍浓度、次亚磷酸钠浓度、乳酸、pH值和温度各因素对化学镀镍的影响。根据正交实验确定了酸性化学镀镍的最佳工艺为:
硫酸镍 (NiSO<,4>·6H<,23>O) 30g/L次亚磷酸钠 (NaH<,2>PO<,2>·H<,2>O) 30g/L乳酸 (C<,3>H<,6>O<,3>,含量80%) 15ml/L乙酸钠 (NaC<,2>H<,5>O<,2>) 25g/LpH值 5.5温度 80±2℃
本论文探索了在AlSiC表面化学镀镍的预处理工艺及条件,研究了除油、粗化、活化等工艺对化学镀镍的作用和影响,将不含贵金属钯的活化液应用于该复合材料的活化过程,成功地在AlSiC复合材料表面化学沉积光亮、均匀、完整且与基体结合良好的镍磷镀层。采用扫描电子显微镜、能谱、金相显微镜对基体材料和镀层的结构、表面和截面的微观状态、元素组成进行了测试。结果表明,预处理可以改变基体表面的结构形貌,影响镍磷合金镀层在其表面的分布,从而对镀层质量、结合强度及沉积速度起决定性作用。采用最佳工艺所得到的镍磷合金镀层具有较好的可焊性、耐蚀性,可以满足AlSiC复合材料作为封装材料的要求。