一种铝基碳化硅复合材料表面镀层制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103255383A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103255383103255383A(43)申请公布日2013.08.21(21)申请号201310113768.5(22)申请日2013.04.03(71)申请人河南理工大学地址454000河南省焦作市高新区世纪大道2001号(72)发明人袁庆龙张宝庆范广新邓小玲牛济泰(74)专利代理机构郑州红元帅专利代理事务所(普通合伙)41117代理人杨妙琴(51)Int.Cl.C23C14/35(2006.01)C23C14/16(2006.01)C23C14/02(2006.01)权利要求书1页权利要求书1页说明书3页说明书3页(54)发明名称一种铝基碳化硅复合材料表面镀层制备方法(57)摘要本发明提供一种铝基碳化硅复合材料表面镀层制备方法，该方法是将铝基碳化硅复合材料构件置于真空炉内，抽真空，接通直流电源，在构件与真空室壳体之间加上负偏压，充氩产生辉光放电轰击构件进行净化处理，清除表面氧化膜和吸附物；接通弧光电源，磁控电弧蒸发Ni-Cu合金靶材，在电场作用下靶材粒子加速沉积在构件表面，形成均匀的Ni-Cu合金层；关闭弧光电源和直流电源，氩气保护降温后出炉。采用这种方法，由于离子轰击预处理可使铝基碳化硅复合材料达到洁净表面，加之沉积粒子在电场下的加速作用以及粒子对基材表面的轰击作用，从而使Ni-Cu合金镀层与铝基碳化硅复合材料表面形成牢固的结合。CN103255383ACN103258ACN103255383A权利要求书1/1页1.一种铝基碳化硅复合材料表面镀层制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：第一步、按Ni、Cu一定重量百分比冶炼制作Ni-Cu合金靶材；将Ni-Cu合金靶材和铝基碳化硅复合材料构件置于离子镀膜真空室内，抽真空至10-1—10-3Pa；第二步、接通直流电源，在铝基碳化硅构件与真空室壳体之间加上200—350V负偏压，通氩气至15－30Pa，产生辉光放电，等离子轰击构件表面进行净化处理，清除构件表面的氧化膜和吸附物，时间3-7min；第三步、接通弧光电源，在Ni-Cu合金靶材表面产生弧光放电，单靶工作电流为30－70A，并将直流电源调至400-500V负偏压，磁控电弧发射靶材粒子在电场作用下，加速沉积在铝基碳化硅构件表面，形成均匀的镀覆层，沉积时间50-150min；第四步、关闭弧光电源和直流电源，氩气保护降温后出炉。2.根据权利要求1所述的一种铝基碳化硅复合材料表面镀层制备方法，其特征在于：所述的步骤（1）将铝基碳化硅复合材料构件置于离子镀膜真空室内是指，放置构件时待镀部位朝向离子源，以便电弧发射的靶材粒子易于沉积在构件表面待镀部位。3.根据权利要求1所述的一种铝基碳化硅复合材料表面镀层制备方法，其特征在于：所述的步骤（2）和（3）的工艺参数优选：抽真空至0.1-0.001Pa，充氩后真空度20-25Pa，构件表面净化预处理负偏压250-350V，轰击时间4-6min，单靶工作电流为35－65A，离子镀过程中，负偏压调至400-500V。4.根据权利要求1所述的一种铝基碳化硅复合材料表面镀层制备方法，其特征在于：所述的Ni-Cu合金靶材成分以重量百分比计为：Ni0-100%、Cu0-100%。5.根据权利要求1所述的一种铝基碳化硅复合材料表面镀层制备方法，其特征在于：所述的镀覆层为Ni-Cu合金，其成分以重量百分比计为：Ni0-100%、Cu0-100%。2CN103255383A说明书1/3页一种铝基碳化硅复合材料表面镀层制备方法[0001]技术领域:本发明属于金属复合材料表面改性技术领域，具体涉及一种铝基碳化硅复合材料表面镀层制备方法。[0002]背景技术:铝基碳化硅(AlSiC)复合材料因其具有高比强度和比刚度、低热膨胀系数、低密度、高微屈服强度、良好的尺寸稳定性、导热性以及耐磨、耐疲劳等优异的力学性能和物理性能，被用于电子封装构件材料。但铝基碳化硅复合材料封装构件在实际使用时往往要与不同材料进行连接。钎焊是连接铝基碳化硅复合材料应用较多的一类方法。但是当钎料放置于待焊金属界面之间时，由于铝基碳化硅复合材料表面有许多裸露的碳化硅颗粒，而碳化硅颗粒的润湿性较差，从而在接头界面上形成了大量的颗粒与钎料之间的弱连接，结合强度难以达到基体合金的连接强度；此外铝基复合材料表面有一层致密的氧化膜,它严重阻碍两个连接表面之间的扩散结合。用机械或化学清理后又立即生成,即使在高真空条件下,这层氧化膜也难于分解,影响原子扩散。因此,如何解决碳化硅颗粒的润湿性及控制表面氧化膜行为是铝基复合材料扩散连接的技术关键。[0003]为了改善铝基碳化硅复合材料的焊接性能和提高构件耐腐蚀性能,常需要在其表面镀