CN111411359B - 形成在基材上的复合镀层结构和工件 - Google Patents

形成在基材上的复合镀层结构和工件 Download PDF

Info

Publication number
CN111411359B
CN111411359B CN201910016063.9A CN201910016063A CN111411359B CN 111411359 B CN111411359 B CN 111411359B CN 201910016063 A CN201910016063 A CN 201910016063A CN 111411359 B CN111411359 B CN 111411359B
Authority
CN
China
Prior art keywords
nickel
binary alloy
phosphorus
plating layer
coating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910016063.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111411359A (zh
Inventor
张代琼
朱振宇
黄忠喜
周建坤
金继旺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tyco Electronics Shanghai Co Ltd
Original Assignee
Tyco Electronics Shanghai Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tyco Electronics Shanghai Co Ltd filed Critical Tyco Electronics Shanghai Co Ltd
Priority to CN201910016063.9A priority Critical patent/CN111411359B/zh
Publication of CN111411359A publication Critical patent/CN111411359A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111411359B publication Critical patent/CN111411359B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C30/00Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/31Coating with metals
    • C23C18/32Coating with nickel, cobalt or mixtures thereof with phosphorus or boron
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/02Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material
    • C23C28/021Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material including at least one metal alloy layer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/56Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/10Electroplating with more than one layer of the same or of different metals
    • C25D5/12Electroplating with more than one layer of the same or of different metals at least one layer being of nickel or chromium
    • C25D5/14Electroplating with more than one layer of the same or of different metals at least one layer being of nickel or chromium two or more layers being of nickel or chromium, e.g. duplex or triplex layers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)

Abstract

本发明公开一种形成在基材上的复合镀层结构和包括该复合镀层结构的工件。该复合镀层结构包括至少两层镍磷二元合金镀层,所述至少两层镍磷二元合金镀层中的相邻两个镍磷二元合金镀层中的磷的含量不同。在本发明中,复合镀层结构具有非常好的耐磨和耐蚀性能,而且具有较高的导热耐久性和良好的可焊性。

Description

形成在基材上的复合镀层结构和工件
技术领域
本发明涉及一种形成在工件的基材上的复合镀层结构以及具有该复合镀层结构的工件。
背景技术
多层电镀镍(硫)已在业界普遍用于铁基等电位较低的镀层防腐,此技术的局限在于不耐磨,且镀层本身不耐蚀而易氧化变色,往往要在多层硫镍上再镀多孔镍和铬增加耐蚀和硬度,但铬的可焊性不佳。
现有多层电镀含硫镍电镀技术:目前多层电镀含硫镍的防腐原理是用因含硫量高而腐蚀电位低的镍镀层做最外层,用不含硫和/或含硫低而腐蚀电位高的镍镀层做底层或中间层,电化学腐蚀易发生在最外层横向的低电位镀层,从而抑制纵向地腐蚀低电位的铁基材或底层镀层等。此应用的局限不适合用在耐磨等,且本身不耐蚀而易氧化变色,往往要在多层硫镍上再镀多孔镍和铬增加耐蚀和硬度。
发明内容
本发明的目的旨在解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面。
根据本发明的一个方面,提供一种形成在基材上的复合镀层结构,所述复合镀层结构包括至少两层镍磷二元合金镀层,所述至少两层镍磷二元合金镀层中的相邻两个镍磷二元合金镀层中的磷的含量不同。
根据本发明的一个实例性的实施例,所述复合镀层结构包括三层镍磷二元合金镀层,所述三层镍磷二元合金镀层包括:第一镍磷二元合金镀层,形成在所述基材的表面上;第二镍磷二元合金镀层,形成在所述第一镍磷二元合金镀层的表面上;和第三镍磷二元合金镀层,形成在所述第二镍磷二元合金镀层的表面上。
根据本发明的另一个实例性的实施例,所述第一镍磷二元合金镀层中的磷的含量为2~4wt%,所述第二镍磷二元合金镀层中的磷的含量大于10wt%,所述第三镍磷二元合金镀层中的磷的含量为2~5wt%。
根据本发明的另一个实例性的实施例,所述第一镍磷二元合金镀层中的磷的含量为2~4wt%,所述第二镍磷二元合金镀层中的磷的含量大于10wt%,所述第三镍磷二元合金镀层中的磷的含量为5~9wt%。
根据本发明的另一个实例性的实施例,所述第一镍磷二元合金镀层中的磷的含量为2~4wt%,所述第二镍磷二元合金镀层中的磷的含量为5~9wt%,所述第三镍磷二元合金镀层中的磷的含量为2~5wt%。
根据本发明的另一个实例性的实施例,所述复合镀层结构包括两层镍磷二元合金镀层,所述两层镍磷二元合金镀层包括:第一镍磷二元合金镀层,形成在所述基材的表面上;和第二镍磷二元合金镀层,形成在所述第一镍磷二元合金镀层的表面上。
根据本发明的另一个实例性的实施例,所述第一镍磷二元合金镀层中的磷的含量大于10wt%,所述第二镍磷二元合金镀层中的磷的含量为2~5wt%。
根据本发明的另一个实例性的实施例,所述第一镍磷二元合金镀层中的磷的含量大于10wt%,所述第二镍磷二元合金镀层中的磷的含量为5~9wt%。
根据本发明的另一个实例性的实施例,所述第一镍磷二元合金镀层中的磷的含量为5~9wt%,所述第二镍磷二元合金镀层中的磷的含量为2~5wt%。
根据本发明的另一个实例性的实施例,所述复合镀层结构包括一层镍镀层和两层镍磷二元合金镀层,所述镍镀层形成在基材的表面上;所述两层镍磷二元合金镀层包括:第一镍磷二元合金镀层,形成在所述镍镀层的表面上;和第二镍磷二元合金镀层,形成在所述第一镍磷二元合金镀层的表面上。
根据本发明的另一个实例性的实施例,所述第一镍磷二元合金镀层中的磷的含量大于10wt%,所述第二镍磷二元合金镀层中的磷的含量为2~5wt%。
根据本发明的另一个实例性的实施例,所述第一镍磷二元合金镀层中的磷的含量大于10wt%,所述第二镍磷二元合金镀层中的磷的含量为5~9wt%。
根据本发明的另一个实例性的实施例,所述第一镍磷二元合金镀层中的磷的含量为5~9wt%,所述第二镍磷二元合金镀层中的磷的含量为2~5wt%。
根据本发明的另一个方面,提供一种工件,包括:基材;和前述复合镀层结构,形成在所述基材的表面上。
根据本发明的一个实例性的实施例,所述工件还包括形成在所述复合镀层结构的最外面的一层镀层的外表面上的保护剂层。
根据本发明的另一个实例性的实施例,所述基材为金属基材或非金属基材。
在根据本发明的前述各个实例性的实施例中,在工件的基材上形成有多层镍磷二元合金镀层,并且相邻两个镍磷二元合金镀层中的磷的含量不同。本发明的这种包括多层镍磷二元合金镀层的复合镀层结构具有非常好的耐磨和耐蚀性能,而且具有较高的导热耐久性和良好的可焊性。
通过下文中参照附图对本发明所作的描述,本发明的其它目的和优点将显而易见,并可帮助对本发明有全面的理解。
附图说明
图1显示根据本发明的第一实施例的形成在基材上的复合镀层结构的示意图;
图2显示根据本发明的第二实施例的形成在基材上的复合镀层结构的示意图;
图3显示根据本发明的第三实施例的形成在基材上的复合镀层结构的示意图;
图4显示根据本发明的第四实施例的形成在基材上的复合镀层结构的示意图;
图5显示根据本发明的第五实施例的形成在基材上的复合镀层结构的示意图;
图6显示根据本发明的第六实施例的形成在基材上的复合镀层结构的示意图;
图7显示根据本发明的第七实施例的形成在基材上的复合镀层结构的示意图;
图8显示根据本发明的第八实施例的形成在基材上的复合镀层结构的示意图;
图9显示根据本发明的第九实施例的形成在基材上的复合镀层结构的示意图。
具体实施方式
下面通过实施例,并结合附图,对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中,相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本发明实施方式的说明旨在对本发明的总体发明构思进行解释,而不应当理解为对本发明的一种限制。
另外,在下面的详细描述中,为便于解释,阐述了许多具体的细节以提供对本披露实施例的全面理解。然而明显地,一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。在其他情况下,公知的结构和装置以图示的方式体现以简化附图。
根据本发明的一个总体技术构思,提供一种形成在基材上的复合镀层结构,所述复合镀层结构包括至少两层镍磷二元合金镀层,所述至少两层镍磷二元合金镀层中的相邻两个镍磷二元合金镀层中的磷的含量不同。
第一实施例
图1显示根据本发明的第一实施例的形成在基材上的复合镀层结构的示意图。
如图1所示,在图示的实施例中,公开了一种工件,例如,端子部件。该工件包括基材100和形成在基材100的表面上的复合镀层结构。
如图1所示,在图示的实施例中,前述复合镀层结构包括三层镍磷二元合金镀层110、120、130,这三层镍磷二元合金镀层110、120、130包括:第一镍磷二元合金镀层110,形成在基材100的表面上;第二镍磷二元合金镀层120,形成在第一镍磷二元合金镀层110的表面上;和第三镍磷二元合金镀层130,形成在第二镍磷二元合金镀层120的表面上。
如图1所示,在图示的实施例中,第一镍磷二元合金镀层110中的磷的含量为2~4wt%,第二镍磷二元合金镀层120中的磷的含量大于10wt%,第三镍磷二元合金镀层130中的磷的含量为2~5wt%。
如图1所示,在图示的实施例中,第一镍磷二元合金镀层110和第二镍磷二元合金镀层120中的磷的含量不同;第二镍磷二元合金镀层120和第三镍磷二元合金镀层130中的磷的含量不同。即,相邻两个镍磷二元合金镀层中的磷的含量不同。
如图1所示,在图示的实施例中,镍磷二元合金镀层中磷含量不同会表现出不同的腐蚀电位差,因此,电化学腐蚀趋势优先发生在多层镍磷二元合金镀层110、120、130之间或发生在具有较小电位的最外层的镍磷二元合金镀层130上。这样,电化学腐蚀不会先发生在基材100上,从而能够有效地保护基材100。
本发明中的镍磷二元合金镀层的电化学腐蚀电位通常为0.6V-1.6V,而现有技术中的硫镍二元合金镀层的电化学腐蚀电位通常为0.3V-0.5V。因此,本发明的镍磷二元合金镀层电化学腐蚀电位远远高于现有技术中的硫镍二元合金镀层的电化学腐蚀电位,因此,本发明的复合镀层结构具有更佳的耐蚀性,不用在最外面增加铬镀层。
本发明中的镍磷二元合金镀层的硬度通常为480HV-700HV,并且热硬化后可以达到800HV,非常接近铬的硬度。而现有技术中的硫镍二元合金镀层的硬度通常只有350HV-450HV,因此,在现有技术中,为了提高表面硬度,需要在最外面增加铬镀层。但是,铬镀层的焊接性能不好,而本发明中的镍磷二元合金镀层具有良好的可焊性。
与现有的具有多层硫镍二元合金镀层的复合镀层结构相比,本发明的具有多层镍磷二元合金镀层的复合镀层结构具有更好的耐磨性和耐蚀性、更高的导热耐久性、和更好的可焊接性。虽然多层镍磷二元合金镀层的生产效率较低,从而成本高,但多层硫镍二元合金镀层只能用电镀制得,而多层镍磷二元合金镀层不仅可以电镀,也可以通过化学镀制成。因此,本发明的多层镍磷二元合金镀层可以电镀在不易镀的非金属、镁铝合金和尺寸精度要求高的基材上。
如图1所示,在图示的实施例中,以磷含量为2~4wt%的第一镍磷二元合金镀层110作为复合镀层结构的底层镀层,第一镍磷二元合金镀层110可以在室温下以碱性化学镀的方式形成在基材100的表面上,第一镍磷二元合金镀层110的厚度在0.5um左右,用于增加镀层与基材的结合力。
如图1所示,在图示的实施例中,以磷含量大于10wt%的第二镍磷二元合金镀层120作为复合镀层结构的中间镀层,主要用于改善应力和耐蚀性,厚度依实际应用而定,例如,室内一般应用时厚度可以为2-4um,室内电子应用时厚度可以为4-10um,室外电子、工业、汽车等应用时厚度可以大于10um,航海航空军工等应用时厚度可以大于20um。
如图1所示,在图示的实施例中,以磷含量为2~5wt%的第三镍磷二元合金镀层130作为复合镀层结构的最外镀层,用于提高镀层的耐磨性和可焊性。厚度依实际应用而定,例如,用于耐磨时厚度可以大于4um,用于可焊时厚度可以为1-2um。
如图1所示,在图示的实施例中,可依不同的应用,选择性地在复合镀层结构的最外镀层(图1中的第三镍磷二元合金镀层130)的外表面上涂覆一层纳米级的保护剂层140,该保护剂层140可起到润滑、耐高温、抗氧化、助焊等作用。
如图1所示,在图示的实施例中,磷含量为2~4wt%的第一镍磷二元合金镀层110和磷含量为2~5wt%的第三镍磷二元合金镀层130的热硬化温度低,可以在真空环境中以200℃左右的较低温对其进行热处理,以进一步增加其硬度及与基材的结合力。在本发明中,由于热硬化的温度低,因此,热硬化时不会对基材造成不良影响。
与现有的具有多层硫镍二元合金镀层的复合镀层结构相比,本发明的具有多层镍磷二元合金镀层的复合镀层结构具有更高的表面硬度、更好的防腐和耐蚀性能,并且本发明的复合镀层结构既可电镀又可化学镀,因此,本发明的复合镀层结构即可以电镀的方式形成在金属基材(例如,铁基材、铝基材、铜基材、镁铝合金基材等)上,也可以以化学镀的方式形成非金属基材(例如,塑料基材、陶瓷基材)上。
第二实施例
图2显示根据本发明的第二实施例的形成在基材上的复合镀层结构的示意图。
如图2所示,在图示的实施例中,公开了一种工件,例如,端子部件。该工件包括基材200和形成在基材200的表面上的复合镀层结构。
如图2所示,在图示的实施例中,前述复合镀层结构包括三层镍磷二元合金镀层210、220、230,这三层镍磷二元合金镀层210、220、230包括:第一镍磷二元合金镀层210,形成在基材200的表面上;第二镍磷二元合金镀层220,形成在第一镍磷二元合金镀层210的表面上;和第三镍磷二元合金镀层230,形成在第二镍磷二元合金镀层220的表面上。
如图2所示,在图示的实施例中,第一镍磷二元合金镀层210中的磷的含量为2~4wt%,第二镍磷二元合金镀层220中的磷的含量大于10wt%,第三镍磷二元合金镀层230中的磷的含量为5~9wt%。
如图2所示,在图示的实施例中,第一镍磷二元合金镀层210和第二镍磷二元合金镀层220中的磷的含量不同;第二镍磷二元合金镀层220和第三镍磷二元合金镀层230中的磷的含量不同。即,相邻两个镍磷二元合金镀层中的磷的含量不同。
如图2所示,在图示的实施例中,镍磷二元合金镀层中磷含量不同会表现出不同的腐蚀电位差,因此,电化学腐蚀趋势优先发生在多层镍磷二元合金镀层210、220、230之间或发生在具有较小电位的最外层的镍磷二元合金镀层230上。这样,电化学腐蚀不会先发生在基材200上,从而能够有效地保护基材200。
本发明中的镍磷二元合金镀层的电化学腐蚀电位通常为0.6V-1.6V,而现有技术中的硫镍二元合金镀层的电化学腐蚀电位通常为0.3V-0.5V。因此,本发明的镍磷二元合金镀层电化学腐蚀电位远远高于现有技术中的硫镍二元合金镀层的电化学腐蚀电位,因此,本发明的复合镀层结构具有更佳的耐蚀性,不用在最外面增加铬镀层。
本发明中的镍磷二元合金镀层的硬度通常为480HV-700HV,并且热硬化后可以达到800HV,非常接近铬的硬度。而现有技术中的硫镍二元合金镀层的硬度通常只有350HV-450HV,因此,在现有技术中,为了提高表面硬度,需要在最外面增加铬镀层。但是,铬镀层的焊接性能不好,而本发明中的镍磷二元合金镀层具有良好的可焊性。
与现有的具有多层硫镍二元合金镀层的复合镀层结构相比,本发明的具有多层镍磷二元合金镀层的复合镀层结构具有更好的耐磨性和耐蚀性、更高的导热耐久性、和更好的可焊接性。虽然多层镍磷二元合金镀层的生产效率较低,从而成本高,但多层硫镍二元合金镀层只能用电镀制得,而多层镍磷二元合金镀层不仅可以电镀,也可以通过化学镀制成。因此,本发明的多层镍磷二元合金镀层可以电镀在不易镀的非金属、镁铝合金和尺寸精度要求高的基材上。
如图2所示,在图示的实施例中,以磷含量为2~4wt%的第一镍磷二元合金镀层210作为复合镀层结构的底层镀层,第一镍磷二元合金镀层210可以在室温下以碱性化学镀的方式形成在基材200的表面上,第一镍磷二元合金镀层210的厚度在0.5um左右,用于增加镀层与基材的结合力。
如图2所示,在图示的实施例中,以磷含量大于10wt%的第二镍磷二元合金镀层220作为复合镀层结构的中间镀层,主要用于改善应力和耐蚀性,厚度依实际应用而定,例如,室内一般应用时厚度可以为2-4um,室内电子应用时厚度可以为4-10um,室外电子、工业、汽车等应用时厚度可以大于10um,航海航空军工等应用时厚度可以大于20um。
如图2所示,在图示的实施例中,以磷含量为5~9wt%的第三镍磷二元合金镀层230作为复合镀层结构的最外镀层,用于提高镀层的耐磨性和可焊性。厚度依实际应用而定,例如,用于耐磨时厚度可以大于4um,用于可焊时厚度可以为1-2um。
如图2所示,在图示的实施例中,可依不同的应用,选择性地在复合镀层结构的最外镀层(图2中的第三镍磷二元合金镀层230)的外表面上涂覆一层纳米级的保护剂层240,该保护剂层240可起到润滑、耐高温、抗氧化、助焊等作用。
如图2所示,在图示的实施例中,磷含量为2~4wt%的第一镍磷二元合金镀层210和磷含量为5~9wt%的第三镍磷二元合金镀层230的热硬化温度低,可以在真空环境中以200℃左右的较低温对其进行热处理,以进一步增加其硬度及与基材的结合力。在本发明中,由于热硬化的温度低,因此,热硬化时不会对基材造成不良影响。
与现有的具有多层硫镍二元合金镀层的复合镀层结构相比,本发明的具有多层镍磷二元合金镀层的复合镀层结构具有更高的表面硬度、更好的防腐和耐蚀性能,并且本发明的复合镀层结构既可电镀又可化学镀,因此,本发明的复合镀层结构即可以电镀的方式形成在金属基材(例如,铁基材、铝基材、铜基材、镁铝合金基材等)上,也可以以化学镀的方式形成非金属基材(例如,塑料基材、陶瓷基材)上。
第三实施例
图3显示根据本发明的第三实施例的形成在基材上的复合镀层结构的示意图。
如图3所示,在图示的实施例中,公开了一种工件,例如,端子部件。该工件包括基材300和形成在基材300的表面上的复合镀层结构。
如图3所示,在图示的实施例中,前述复合镀层结构包括三层镍磷二元合金镀层310、320、330,这三层镍磷二元合金镀层310、320、330包括:第一镍磷二元合金镀层310,形成在基材300的表面上;第二镍磷二元合金镀层320,形成在第一镍磷二元合金镀层310的表面上;和第三镍磷二元合金镀层330,形成在第二镍磷二元合金镀层320的表面上。
如图3所示,在图示的实施例中,第一镍磷二元合金镀层310中的磷的含量为2~4wt%,第二镍磷二元合金镀层320中的磷的含量为5~9wt%,第三镍磷二元合金镀层330中的磷的含量为2~5wt%。
如图3所示,在图示的实施例中,第一镍磷二元合金镀层310和第二镍磷二元合金镀层320中的磷的含量不同;第二镍磷二元合金镀层320和第三镍磷二元合金镀层330中的磷的含量不同。即,相邻两个镍磷二元合金镀层中的磷的含量不同。
如图3所示,在图示的实施例中,镍磷二元合金镀层中磷含量不同会表现出不同的腐蚀电位差,因此,电化学腐蚀趋势优先发生在多层镍磷二元合金镀层310、320、330之间或发生在具有较小电位的最外层的镍磷二元合金镀层330上。这样,电化学腐蚀不会先发生在基材300上,从而能够有效地保护基材300。
本发明中的镍磷二元合金镀层的电化学腐蚀电位通常为0.6V-1.6V,而现有技术中的硫镍二元合金镀层的电化学腐蚀电位通常为0.3V-0.5V。因此,本发明的镍磷二元合金镀层电化学腐蚀电位远远高于现有技术中的硫镍二元合金镀层的电化学腐蚀电位,因此,本发明的复合镀层结构具有更佳的耐蚀性,不用在最外面增加铬镀层。
本发明中的镍磷二元合金镀层的硬度通常为480HV-700HV,并且热硬化后可以达到800HV,非常接近铬的硬度。而现有技术中的硫镍二元合金镀层的硬度通常只有350HV-450HV,因此,在现有技术中,为了提高表面硬度,需要在最外面增加铬镀层。但是,铬镀层的焊接性能不好,而本发明中的镍磷二元合金镀层具有良好的可焊性。
与现有的具有多层硫镍二元合金镀层的复合镀层结构相比,本发明的具有多层镍磷二元合金镀层的复合镀层结构具有更好的耐磨性和耐蚀性、更高的导热耐久性、和更好的可焊接性。虽然多层镍磷二元合金镀层的生产效率较低,从而成本高,但多层硫镍二元合金镀层只能用电镀制得,而多层镍磷二元合金镀层不仅可以电镀,也可以通过化学镀制成。因此,本发明的多层镍磷二元合金镀层可以电镀在不易镀的非金属、镁铝合金和尺寸精度要求高的基材上。
如图3所示,在图示的实施例中,以磷含量为2~4wt%的第一镍磷二元合金镀层310作为复合镀层结构的底层镀层,第一镍磷二元合金镀层310可以在室温下以碱性化学镀的方式形成在基材300的表面上,第一镍磷二元合金镀层310的厚度在0.5um左右,用于增加镀层与基材的结合力。
如图3所示,在图示的实施例中,以磷含量为5~9wt%的第二镍磷二元合金镀层320作为复合镀层结构的中间镀层,主要用于改善应力和耐蚀性,厚度依实际应用而定,例如,室内一般应用时厚度可以为2-4um,室内电子应用时厚度可以为4-10um,室外电子、工业、汽车等应用时厚度可以大于10um,航海航空军工等应用时厚度可以大于20um。
如图3所示,在图示的实施例中,以磷含量为2~5wt%的第三镍磷二元合金镀层330作为复合镀层结构的最外镀层,用于提高镀层的耐磨性和可焊性。厚度依实际应用而定,例如,用于耐磨时厚度可以大于4um,用于可焊时厚度可以为1-2um。
如图3所示,在图示的实施例中,可依不同的应用,选择性地在复合镀层结构的最外镀层(图3中的第三镍磷二元合金镀层330)的外表面上涂覆一层纳米级的保护剂层340,该保护剂层340可起到润滑、耐高温、抗氧化、助焊等作用。
如图3所示,在图示的实施例中,磷含量为2~4wt%的第一镍磷二元合金镀层310、磷含量为5~9wt%的第二镍磷二元合金镀层320和磷含量为2~5wt%的第三镍磷二元合金镀层330的热硬化温度低,可以在真空环境中以200℃左右的较低温对其进行热处理,以进一步增加其硬度及与基材的结合力。在本发明中,由于热硬化的温度低,因此,热硬化时不会对基材造成不良影响。
与现有的具有多层硫镍二元合金镀层的复合镀层结构相比,本发明的具有多层镍磷二元合金镀层的复合镀层结构具有更高的表面硬度、更好的防腐和耐蚀性能,并且本发明的复合镀层结构既可电镀又可化学镀,因此,本发明的复合镀层结构即可以电镀的方式形成在金属基材(例如,铁基材、铝基材、铜基材、镁铝合金基材等)上,也可以以化学镀的方式形成非金属基材(例如,塑料基材、陶瓷基材)上。
第四实施例
图4显示根据本发明的第四实施例的形成在基材上的复合镀层结构的示意图。
如图4所示,在图示的实施例中,公开了一种工件,例如,端子部件。该工件包括基材400和形成在基材400的表面上的复合镀层结构。
如图4所示,在图示的实施例中,前述复合镀层结构包括两层镍磷二元合金镀层410、420。这两层镍磷二元合金镀层410、420包括:第一镍磷二元合金镀层410,形成在基材400的表面上;和第二镍磷二元合金镀层420,形成在第一镍磷二元合金镀层410的表面上。
如图4所示,在图示的实施例中,第一镍磷二元合金镀层410中的磷的含量大于10wt%,第二镍磷二元合金镀层420中的磷的含量为2~5wt%。
如图4所示,在图示的实施例中,第一镍磷二元合金镀层410和第二镍磷二元合金镀层420中的磷的含量不同。即,相邻两个镍磷二元合金镀层中的磷的含量不同。
如图4所示,在图示的实施例中,镍磷二元合金镀层中磷含量不同会表现出不同的腐蚀电位差,因此,电化学腐蚀趋势优先发生在多层镍磷二元合金镀层410、420之间或发生在具有较小电位的最外层的镍磷二元合金镀层420上。这样,电化学腐蚀不会先发生在基材400上,从而能够有效地保护基材400。
本发明中的镍磷二元合金镀层的电化学腐蚀电位通常为0.6V-1.6V,而现有技术中的硫镍二元合金镀层的电化学腐蚀电位通常为0.3V-0.5V。因此,本发明的镍磷二元合金镀层电化学腐蚀电位远远高于现有技术中的硫镍二元合金镀层的电化学腐蚀电位,因此,本发明的复合镀层结构具有更佳的耐蚀性,不用在最外面增加铬镀层。
本发明中的镍磷二元合金镀层的硬度通常为480HV-700HV,并且热硬化后可以达到800HV,非常接近铬的硬度。而现有技术中的硫镍二元合金镀层的硬度通常只有350HV-450HV,因此,在现有技术中,为了提高表面硬度,需要在最外面增加铬镀层。但是,铬镀层的焊接性能不好,而本发明中的镍磷二元合金镀层具有良好的可焊性。
与现有的具有多层硫镍二元合金镀层的复合镀层结构相比,本发明的具有多层镍磷二元合金镀层的复合镀层结构具有更好的耐磨性和耐蚀性、更高的导热耐久性、和更好的可焊接性。虽然多层镍磷二元合金镀层的生产效率较低,从而成本高,但多层硫镍二元合金镀层只能用电镀制得,而多层镍磷二元合金镀层不仅可以电镀,也可以通过化学镀制成。因此,本发明的多层镍磷二元合金镀层可以电镀在不易镀的非金属、镁铝合金和尺寸精度要求高的基材上。
如图4所示,在图示的实施例中,以磷含量大于10wt%的第一镍磷二元合金镀层410作为复合镀层结构的底层镀层,主要用于改善应力和耐蚀性,厚度依实际应用而定,例如,室内一般应用时厚度可以为2-4um,室内电子应用时厚度可以为4-10um,室外电子、工业、汽车等应用时厚度可以大于10um,航海航空军工等应用时厚度可以大于20um。
如图4所示,在图示的实施例中,以磷含量为2~5wt%的第二镍磷二元合金镀层420作为复合镀层结构的最外镀层,用于提高镀层的耐磨性和可焊性。厚度依实际应用而定,例如,用于耐磨时厚度可以大于4um,用于可焊时厚度可以为1-2um。
如图4所示,在图示的实施例中,可依不同的应用,选择性地在复合镀层结构的最外镀层(图4中的第二镍磷二元合金镀层420)的外表面上涂覆一层纳米级的保护剂层430,该保护剂层430可起到润滑、耐高温、抗氧化、助焊等作用。
如图4所示,在图示的实施例中,磷含量为2~5wt%的第二镍磷二元合金镀层420的热硬化温度低,可以在真空环境中以200℃左右的较低温对其进行热处理,以进一步增加其硬度及与基材的结合力。在本发明中,由于热硬化的温度低,因此,热硬化时不会对基材造成不良影响。
与现有的具有多层硫镍二元合金镀层的复合镀层结构相比,本发明的具有多层镍磷二元合金镀层的复合镀层结构具有更高的表面硬度、更好的防腐和耐蚀性能,并且本发明的复合镀层结构既可电镀又可化学镀,因此,本发明的复合镀层结构即可以电镀的方式形成在金属基材(例如,铁基材、铝基材、铜基材、镁铝合金基材等)上,也可以以化学镀的方式形成非金属基材(例如,塑料基材、陶瓷基材)上。
第五实施例
图5显示根据本发明的第五实施例的形成在基材上的复合镀层结构的示意图。
如图5所示,在图示的实施例中,公开了一种工件,例如,端子部件。该工件包括基材500和形成在基材500的表面上的复合镀层结构。
如图5所示,在图示的实施例中,前述复合镀层结构包括两层镍磷二元合金镀层510、520。这两层镍磷二元合金镀层510、520包括:第一镍磷二元合金镀层510,形成在基材500的表面上;和第二镍磷二元合金镀层520,形成在第一镍磷二元合金镀层510的表面上。
如图5所示,在图示的实施例中,第一镍磷二元合金镀层510中的磷的含量大于10wt%,第二镍磷二元合金镀层520中的磷的含量为5~9wt%。
如图5所示,在图示的实施例中,第一镍磷二元合金镀层510和第二镍磷二元合金镀层520中的磷的含量不同。即,相邻两个镍磷二元合金镀层中的磷的含量不同。
如图5所示,在图示的实施例中,镍磷二元合金镀层中磷含量不同会表现出不同的腐蚀电位差,因此,电化学腐蚀趋势优先发生在多层镍磷二元合金镀层510、520之间或发生在具有较小电位的最外层的镍磷二元合金镀层520上。这样,电化学腐蚀不会先发生在基材500上,从而能够有效地保护基材500。
本发明中的镍磷二元合金镀层的电化学腐蚀电位通常为0.6V-1.6V,而现有技术中的硫镍二元合金镀层的电化学腐蚀电位通常为0.3V-0.5V。因此,本发明的镍磷二元合金镀层电化学腐蚀电位远远高于现有技术中的硫镍二元合金镀层的电化学腐蚀电位,因此,本发明的复合镀层结构具有更佳的耐蚀性,不用在最外面增加铬镀层。
本发明中的镍磷二元合金镀层的硬度通常为480HV-700HV,并且热硬化后可以达到800HV,非常接近铬的硬度。而现有技术中的硫镍二元合金镀层的硬度通常只有350HV-450HV,因此,在现有技术中,为了提高表面硬度,需要在最外面增加铬镀层。但是,铬镀层的焊接性能不好,而本发明中的镍磷二元合金镀层具有良好的可焊性。
与现有的具有多层硫镍二元合金镀层的复合镀层结构相比,本发明的具有多层镍磷二元合金镀层的复合镀层结构具有更好的耐磨性和耐蚀性、更高的导热耐久性、和更好的可焊接性。虽然多层镍磷二元合金镀层的生产效率较低,从而成本高,但多层硫镍二元合金镀层只能用电镀制得,而多层镍磷二元合金镀层不仅可以电镀,也可以通过化学镀制成。因此,本发明的多层镍磷二元合金镀层可以电镀在不易镀的非金属、镁铝合金和尺寸精度要求高的基材上。
如图5所示,在图示的实施例中,以磷含量大于10wt%的第一镍磷二元合金镀层510作为复合镀层结构的底层镀层,主要用于改善应力和耐蚀性,厚度依实际应用而定,例如,室内一般应用时厚度可以为2-4um,室内电子应用时厚度可以为4-10um,室外电子、工业、汽车等应用时厚度可以大于10um,航海航空军工等应用时厚度可以大于20um。
如图5所示,在图示的实施例中,以磷含量为5~9wt%的第二镍磷二元合金镀层520作为复合镀层结构的最外镀层,用于提高镀层的耐磨性和可焊性。厚度依实际应用而定,例如,用于耐磨时厚度可以大于4um,用于可焊时厚度可以为1-2um。
如图5所示,在图示的实施例中,可依不同的应用,选择性地在复合镀层结构的最外镀层(图5中的第二镍磷二元合金镀层520)的外表面上涂覆一层纳米级的保护剂层530,该保护剂层530可起到润滑、耐高温、抗氧化、助焊等作用。
如图5所示,在图示的实施例中,磷含量为5~9wt%的第二镍磷二元合金镀层520的热硬化温度低,可以在真空环境中以200℃左右的较低温对其进行热处理,以进一步增加其硬度及与基材的结合力。在本发明中,由于热硬化的温度低,因此,热硬化时不会对基材造成不良影响。
与现有的具有多层硫镍二元合金镀层的复合镀层结构相比,本发明的具有多层镍磷二元合金镀层的复合镀层结构具有更高的表面硬度、更好的防腐和耐蚀性能,并且本发明的复合镀层结构既可电镀又可化学镀,因此,本发明的复合镀层结构即可以电镀的方式形成在金属基材(例如,铁基材、铝基材、铜基材、镁铝合金基材等)上,也可以以化学镀的方式形成非金属基材(例如,塑料基材、陶瓷基材)上。
第七实施例
图7显示根据本发明的第七实施例的形成在基材上的复合镀层结构的示意图。
如图7所示,在图示的实施例中,公开了一种工件,例如,端子部件。该工件包括基材700和形成在基材700的表面上的复合镀层结构。
如图7所示,在图示的实施例中,前述复合镀层结构包括一层镍镀层710和两层镍磷二元合金镀层720、730。镍镀层710形成在基材400的表面上。
如图7所示,在图示的实施例中,前述两层镍磷二元合金镀层720、730包括:第一镍磷二元合金镀层720,形成在镍镀层710的表面上;和第二镍磷二元合金镀层730,形成在第一镍磷二元合金镀层720的表面上。
如图7所示,在图示的实施例中,第一镍磷二元合金镀层720中的磷的含量大于10wt%,第二镍磷二元合金镀层730中的磷的含量为2~5wt%。
如图7所示,在图示的实施例中,第一镍磷二元合金镀层720和第二镍磷二元合金镀层730中的磷的含量不同。即,相邻两个镍磷二元合金镀层中的磷的含量不同。
如图7所示,在图示的实施例中,镍磷二元合金镀层中磷含量不同会表现出不同的腐蚀电位差,因此,电化学腐蚀趋势优先发生在多层镍磷二元合金镀层720、730之间或发生在具有较小电位的最外层的镍磷二元合金镀层730上。这样,电化学腐蚀不会先发生在基材700上,从而能够有效地保护基材700。
本发明中的镍磷二元合金镀层的电化学腐蚀电位通常为0.6V-1.6V,而现有技术中的硫镍二元合金镀层的电化学腐蚀电位通常为0.3V-0.5V。因此,本发明的镍磷二元合金镀层电化学腐蚀电位远远高于现有技术中的硫镍二元合金镀层的电化学腐蚀电位,因此,本发明的复合镀层结构具有更佳的耐蚀性,不用在最外面增加铬镀层。
本发明中的镍磷二元合金镀层的硬度通常为480HV-700HV,并且热硬化后可以达到800HV,非常接近铬的硬度。而现有技术中的硫镍二元合金镀层的硬度通常只有350HV-450HV,因此,在现有技术中,为了提高表面硬度,需要在最外面增加铬镀层。但是,铬镀层的焊接性能不好,而本发明中的镍磷二元合金镀层具有良好的可焊性。
与现有的具有多层硫镍二元合金镀层的复合镀层结构相比,本发明的具有多层镍磷二元合金镀层的复合镀层结构具有更好的耐磨性和耐蚀性、更高的导热耐久性、和更好的可焊接性。虽然多层镍磷二元合金镀层的生产效率较低,从而成本高,但多层硫镍二元合金镀层只能用电镀制得,而多层镍磷二元合金镀层不仅可以电镀,也可以通过化学镀制成。因此,本发明的多层镍磷二元合金镀层可以电镀在不易镀的非金属、镁铝合金和尺寸精度要求高的基材上。
如图7所示,在图示的实施例中,以镍镀层710作为复合镀层结构的底层镀层,镍镀层710的厚度在0.5um左右,用于增加镀层与基材的结合力。
如图7所示,在图示的实施例中,以磷含量大于10wt%的第一镍磷二元合金镀层720作为复合镀层结构的中间镀层,主要用于改善应力和耐蚀性,厚度依实际应用而定,例如,室内一般应用时厚度可以为2-4um,室内电子应用时厚度可以为4-10um,室外电子、工业、汽车等应用时厚度可以大于10um,航海航空军工等应用时厚度可以大于20um。
如图7所示,在图示的实施例中,以磷含量为2~5wt%的第二镍磷二元合金镀层730作为复合镀层结构的最外镀层,用于提高镀层的耐磨性和可焊性。厚度依实际应用而定,例如,用于耐磨时厚度可以大于4um,用于可焊时厚度可以为1-2um。
如图7所示,在图示的实施例中,可依不同的应用,选择性地在复合镀层结构的最外镀层(图7中的第二镍磷二元合金镀层730)的外表面上涂覆一层纳米级的保护剂层740,该保护剂层740可起到润滑、耐高温、抗氧化、助焊等作用。
如图7所示,在图示的实施例中,磷含量为2~5wt%的第二镍磷二元合金镀层730的热硬化温度低,可以在真空环境中以200℃左右的较低温对其进行热处理,以进一步增加其硬度及与基材的结合力。在本发明中,由于热硬化的温度低,因此,热硬化时不会对基材造成不良影响。
与现有的具有多层硫镍二元合金镀层的复合镀层结构相比,本发明的具有多层镍磷二元合金镀层的复合镀层结构具有更高的表面硬度、更好的防腐和耐蚀性能,并且本发明的复合镀层结构既可电镀又可化学镀,因此,本发明的复合镀层结构即可以电镀的方式形成在金属基材(例如,铁基材、铝基材、铜基材、镁铝合金基材等)上,也可以以化学镀的方式形成非金属基材(例如,塑料基材、陶瓷基材)上。
第八实施例
图8显示根据本发明的第八实施例的形成在基材上的复合镀层结构的示意图。
如图8所示,在图示的实施例中,公开了一种工件,例如,端子部件。该工件包括基材800和形成在基材800的表面上的复合镀层结构。
如图8所示,在图示的实施例中,前述复合镀层结构包括一层镍镀层810和两层镍磷二元合金镀层820、830。镍镀层810形成在基材400的表面上。
如图8所示,在图示的实施例中,前述两层镍磷二元合金镀层820、830包括:第一镍磷二元合金镀层820,形成在镍镀层810的表面上;和第二镍磷二元合金镀层830,形成在第一镍磷二元合金镀层820的表面上。
如图8所示,在图示的实施例中,第一镍磷二元合金镀层820中的磷的含量大于10wt%,第二镍磷二元合金镀层830中的磷的含量为5~9wt%。
如图8所示,在图示的实施例中,第一镍磷二元合金镀层820和第二镍磷二元合金镀层830中的磷的含量不同。即,相邻两个镍磷二元合金镀层中的磷的含量不同。
如图8所示,在图示的实施例中,镍磷二元合金镀层中磷含量不同会表现出不同的腐蚀电位差,因此,电化学腐蚀趋势优先发生在多层镍磷二元合金镀层820、830之间或发生在具有较小电位的最外层的镍磷二元合金镀层830上。这样,电化学腐蚀不会先发生在基材800上,从而能够有效地保护基材800。
本发明中的镍磷二元合金镀层的电化学腐蚀电位通常为0.6V-1.6V,而现有技术中的硫镍二元合金镀层的电化学腐蚀电位通常为0.3V-0.5V。因此,本发明的镍磷二元合金镀层电化学腐蚀电位远远高于现有技术中的硫镍二元合金镀层的电化学腐蚀电位,因此,本发明的复合镀层结构具有更佳的耐蚀性,不用在最外面增加铬镀层。
本发明中的镍磷二元合金镀层的硬度通常为480HV-800HV,并且热硬化后可以达到800HV,非常接近铬的硬度。而现有技术中的硫镍二元合金镀层的硬度通常只有350HV-450HV,因此,在现有技术中,为了提高表面硬度,需要在最外面增加铬镀层。但是,铬镀层的焊接性能不好,而本发明中的镍磷二元合金镀层具有良好的可焊性。
与现有的具有多层硫镍二元合金镀层的复合镀层结构相比,本发明的具有多层镍磷二元合金镀层的复合镀层结构具有更好的耐磨性和耐蚀性、更高的导热耐久性、和更好的可焊接性。虽然多层镍磷二元合金镀层的生产效率较低,从而成本高,但多层硫镍二元合金镀层只能用电镀制得,而多层镍磷二元合金镀层不仅可以电镀,也可以通过化学镀制成。因此,本发明的多层镍磷二元合金镀层可以电镀在不易镀的非金属、镁铝合金和尺寸精度要求高的基材上。
如图8所示,在图示的实施例中,以镍镀层810作为复合镀层结构的底层镀层,镍镀层810的厚度在0.5um左右,用于增加镀层与基材的结合力。
如图8所示,在图示的实施例中,以磷含量大于10wt%的第一镍磷二元合金镀层820作为复合镀层结构的中间镀层,主要用于改善应力和耐蚀性,厚度依实际应用而定,例如,室内一般应用时厚度可以为2-4um,室内电子应用时厚度可以为4-10um,室外电子、工业、汽车等应用时厚度可以大于10um,航海航空军工等应用时厚度可以大于20um。
如图8所示,在图示的实施例中,以磷含量为5~9wt%的第二镍磷二元合金镀层830作为复合镀层结构的最外镀层,用于提高镀层的耐磨性和可焊性。厚度依实际应用而定,例如,用于耐磨时厚度可以大于4um,用于可焊时厚度可以为1-2um。
如图8所示,在图示的实施例中,可依不同的应用,选择性地在复合镀层结构的最外镀层(图8中的第二镍磷二元合金镀层830)的外表面上涂覆一层纳米级的保护剂层840,该保护剂层840可起到润滑、耐高温、抗氧化、助焊等作用。
如图8所示,在图示的实施例中,磷含量为5~9wt%的第二镍磷二元合金镀层830的热硬化温度低,可以在真空环境中以200℃左右的较低温对其进行热处理,以进一步增加其硬度及与基材的结合力。在本发明中,由于热硬化的温度低,因此,热硬化时不会对基材造成不良影响。
与现有的具有多层硫镍二元合金镀层的复合镀层结构相比,本发明的具有多层镍磷二元合金镀层的复合镀层结构具有更高的表面硬度、更好的防腐和耐蚀性能,并且本发明的复合镀层结构既可电镀又可化学镀,因此,本发明的复合镀层结构即可以电镀的方式形成在金属基材(例如,铁基材、铝基材、铜基材、镁铝合金基材等)上,也可以以化学镀的方式形成非金属基材(例如,塑料基材、陶瓷基材)上。
第九实施例
图9显示根据本发明的第九实施例的形成在基材上的复合镀层结构的示意图。
如图9所示,在图示的实施例中,公开了一种工件,例如,端子部件。该工件包括基材900和形成在基材900的表面上的复合镀层结构。
如图9所示,在图示的实施例中,前述复合镀层结构包括一层镍镀层910和两层镍磷二元合金镀层920、930。镍镀层910形成在基材400的表面上。
如图9所示,在图示的实施例中,前述两层镍磷二元合金镀层920、930包括:第一镍磷二元合金镀层920,形成在镍镀层910的表面上;和第二镍磷二元合金镀层930,形成在第一镍磷二元合金镀层920的表面上。
如图9所示,在图示的实施例中,第一镍磷二元合金镀层920中的磷的含量为5~9wt%,第二镍磷二元合金镀层930中的磷的含量为2~5wt%。
如图9所示,在图示的实施例中,第一镍磷二元合金镀层920和第二镍磷二元合金镀层930中的磷的含量不同。即,相邻两个镍磷二元合金镀层中的磷的含量不同。
如图9所示,在图示的实施例中,镍磷二元合金镀层中磷含量不同会表现出不同的腐蚀电位差,因此,电化学腐蚀趋势优先发生在多层镍磷二元合金镀层920、930之间或发生在具有较小电位的最外层的镍磷二元合金镀层930上。这样,电化学腐蚀不会先发生在基材900上,从而能够有效地保护基材900。
本发明中的镍磷二元合金镀层的电化学腐蚀电位通常为0.6V-1.6V,而现有技术中的硫镍二元合金镀层的电化学腐蚀电位通常为0.3V-0.5V。因此,本发明的镍磷二元合金镀层电化学腐蚀电位远远高于现有技术中的硫镍二元合金镀层的电化学腐蚀电位,因此,本发明的复合镀层结构具有更佳的耐蚀性,不用在最外面增加铬镀层。
本发明中的镍磷二元合金镀层的硬度通常为480HV-900HV,并且热硬化后可以达到900HV,非常接近铬的硬度。而现有技术中的硫镍二元合金镀层的硬度通常只有350HV-450HV,因此,在现有技术中,为了提高表面硬度,需要在最外面增加铬镀层。但是,铬镀层的焊接性能不好,而本发明中的镍磷二元合金镀层具有良好的可焊性。
与现有的具有多层硫镍二元合金镀层的复合镀层结构相比,本发明的具有多层镍磷二元合金镀层的复合镀层结构具有更好的耐磨性和耐蚀性、更高的导热耐久性、和更好的可焊接性。虽然多层镍磷二元合金镀层的生产效率较低,从而成本高,但多层硫镍二元合金镀层只能用电镀制得,而多层镍磷二元合金镀层不仅可以电镀,也可以通过化学镀制成。因此,本发明的多层镍磷二元合金镀层可以电镀在不易镀的非金属、镁铝合金和尺寸精度要求高的基材上。
如图9所示,在图示的实施例中,以镍镀层910作为复合镀层结构的底层镀层,镍镀层910的厚度在0.5um左右,用于增加镀层与基材的结合力。
如图9所示,在图示的实施例中,以磷含量为5~9wt%的第一镍磷二元合金镀层920作为复合镀层结构的中间镀层,主要用于改善应力和耐蚀性,厚度依实际应用而定,例如,室内一般应用时厚度可以为2-4um,室内电子应用时厚度可以为4-10um,室外电子、工业、汽车等应用时厚度可以大于10um,航海航空军工等应用时厚度可以大于20um。
如图9所示,在图示的实施例中,以磷含量为2~5wt%的第二镍磷二元合金镀层930作为复合镀层结构的最外镀层,用于提高镀层的耐磨性和可焊性。厚度依实际应用而定,例如,用于耐磨时厚度可以大于4um,用于可焊时厚度可以为1-2um。
如图9所示,在图示的实施例中,可依不同的应用,选择性地在复合镀层结构的最外镀层(图9中的第二镍磷二元合金镀层930)的外表面上涂覆一层纳米级的保护剂层940,该保护剂层940可起到润滑、耐高温、抗氧化、助焊等作用。
如图9所示,在图示的实施例中,磷含量为5~9wt%的第一镍磷二元合金镀层920和磷含量为2~5wt%的第二镍磷二元合金镀层930的热硬化温度低,可以在真空环境中以200℃左右的较低温对其进行热处理,以进一步增加其硬度及与基材的结合力。在本发明中,由于热硬化的温度低,因此,热硬化时不会对基材造成不良影响。
与现有的具有多层硫镍二元合金镀层的复合镀层结构相比,本发明的具有多层镍磷二元合金镀层的复合镀层结构具有更高的表面硬度、更好的防腐和耐蚀性能,并且本发明的复合镀层结构既可电镀又可化学镀,因此,本发明的复合镀层结构即可以电镀的方式形成在金属基材(例如,铁基材、铝基材、铜基材、镁铝合金基材等)上,也可以以化学镀的方式形成非金属基材(例如,塑料基材、陶瓷基材)上。
本领域的技术人员可以理解,上面所描述的实施例都是示例性的,并且本领域的技术人员可以对其进行改进,各种实施例中所描述的结构在不发生结构或者原理方面的冲突的情况下可以进行自由组合。
虽然结合附图对本发明进行了说明,但是附图中公开的实施例旨在对本发明优选实施方式进行示例性说明,而不能理解为对本发明的一种限制。
虽然本总体发明构思的一些实施例已被显示和说明,本领域普通技术人员将理解,在不背离本总体发明构思的原则和精神的情况下,可对这些实施例做出改变,本发明的范围以权利要求和它们的等同物限定。
应注意,措词“包括”不排除其它组件或步骤,措词“一”或“一个”不排除多个。另外,权利要求的任何组件标号不应理解为限制本发明的范围。

Claims (6)

1.一种形成在基材上的复合镀层结构,其特征在于:
所述复合镀层结构包括三层镍磷二元合金镀层,
所述三层镍磷二元合金镀层包括:
第一镍磷二元合金镀层(110),用于作为所述复合镀层结构的底层镀层以形成在所述基材(100)的表面上;
第二镍磷二元合金镀层(120),作为所述复合镀层结构的中间镀层形成在所述第一镍磷二元合金镀层(110)的表面上;和
第三镍磷二元合金镀层(130),形成在所述第二镍磷二元合金镀层(120)的表面上,
所述三层镍磷二元合金镀层中的相邻两个镍磷二元合金镀层中的磷的含量不同,所述第一镍磷二元合金镀层的磷的含量小于所述第二镍磷二元合金镀层的磷的含量,
所述第一镍磷二元合金镀层(110)中的磷的含量为2~4wt%,所述第二镍磷二元合金镀层(120)中的磷的含量大于10wt%,所述第三镍磷二元合金镀层(130)中的磷的含量为2~5wt%,并且
所述第一镍磷二元合金镀层和所述第三镍磷二元合金镀层适于在真空环境中以200℃左右的温度被热处理。
2.一种形成在基材上的复合镀层结构,其特征在于:
所述复合镀层结构包括三层镍磷二元合金镀层,
所述三层镍磷二元合金镀层包括:
第一镍磷二元合金镀层,用于作为所述复合镀层结构的底层镀层以形成在所述基材的表面上;
第二镍磷二元合金镀层,作为所述复合镀层结构的中间镀层形成在所述第一镍磷二元合金镀层的表面上;和
第三镍磷二元合金镀层,形成在所述第二镍磷二元合金镀层的表面上,
所述三层镍磷二元合金镀层中的相邻两个镍磷二元合金镀层中的磷的含量不同,所述第一镍磷二元合金镀层的磷的含量小于所述第二镍磷二元合金镀层的磷的含量,
所述第一镍磷二元合金镀层中的磷的含量为2~4wt%,所述第二镍磷二元合金镀层中的磷的含量大于10wt%,所述第三镍磷二元合金镀层中的磷的含量为5~9wt%,
所述第一镍磷二元合金镀层和所述第三镍磷二元合金镀层适于在真空环境中以200℃左右的温度被热处理。
3.一种形成在基材上的复合镀层结构,其特征在于:
所述复合镀层结构包括三层镍磷二元合金镀层,
所述三层镍磷二元合金镀层包括:
第一镍磷二元合金镀层,用于作为所述复合镀层结构的底层镀层以形成在所述基材的表面上;
第二镍磷二元合金镀层,作为所述复合镀层结构的中间镀层形成在所述第一镍磷二元合金镀层的表面上;和
第三镍磷二元合金镀层,形成在所述第二镍磷二元合金镀层的表面上,
所述三层镍磷二元合金镀层中的相邻两个镍磷二元合金镀层中的磷的含量不同,所述第一镍磷二元合金镀层的磷的含量小于所述第二镍磷二元合金镀层的磷的含量,
所述第一镍磷二元合金镀层中的磷的含量为2~4wt%,所述第二镍磷二元合金镀层中的磷的含量为5~9wt%,所述第三镍磷二元合金镀层中的磷的含量为2~5wt%,
所述第一镍磷二元合金镀层、所述第二镍磷二元合金镀层和所述第三镍磷二元合金镀层适于在真空环境中以200℃左右的温度被热处理。
4. 一种工件,包括:
基材(100);和
复合镀层结构,形成在所述基材(100)的表面上,
其特征在于:
所述复合镀层结构为根据权利要求1-3中任一项所述的复合镀层结构,所述复合镀层结构中的第一镍磷二元合金镀层形成在所述基材(100)的表面上。
5.根据权利要求4所述的工件,其特征在于:
所述工件还包括形成在所述复合镀层结构的最外面的一层镀层的外表面上的保护剂层(140)。
6.根据权利要求5所述的工件,其特征在于:所述基材(100)为金属基材或非金属基材。
CN201910016063.9A 2019-01-08 2019-01-08 形成在基材上的复合镀层结构和工件 Active CN111411359B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910016063.9A CN111411359B (zh) 2019-01-08 2019-01-08 形成在基材上的复合镀层结构和工件

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910016063.9A CN111411359B (zh) 2019-01-08 2019-01-08 形成在基材上的复合镀层结构和工件

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111411359A CN111411359A (zh) 2020-07-14
CN111411359B true CN111411359B (zh) 2023-10-24

Family

ID=71488786

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910016063.9A Active CN111411359B (zh) 2019-01-08 2019-01-08 形成在基材上的复合镀层结构和工件

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111411359B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111394716A (zh) * 2019-01-03 2020-07-10 泰科电子(上海)有限公司 多镀层堆叠结构、其制备方法和应用

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104264091A (zh) * 2014-09-25 2015-01-07 芜湖海成科技有限公司 一种充放电***用导流板及其制作方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104264091A (zh) * 2014-09-25 2015-01-07 芜湖海成科技有限公司 一种充放电***用导流板及其制作方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111411359A (zh) 2020-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6397896B2 (en) Heat and corrosion resistant steel pipe having multi-layered coating
MY151913A (en) Surface-treated copper foil, surface-treated copper foil with very thin primer resin layer, method for manufacturing the surface-treated copper foil, and method for manufacturing the surface-treated copper foil with very thin primer resin layer
US20130195580A1 (en) Fastening Means and Associated Production Method
CN111411359B (zh) 形成在基材上的复合镀层结构和工件
EP1850031B1 (en) Corrosion resistant roller chain
WO2004009871A1 (ja) 多層めっき自動車燃料配管部品
WO2003029520A1 (fr) Structure de revetement resistant a la corrosion ne contenant pas de chrome hexavalent, comportant une couche de resine et une couche de metal adherant tres bien a la couche de resine
GB2173424A (en) Anticorrosive coated steel pipe
JPS6196279A (ja) 腐食防止被覆が施された金属管及びその製法
KR20150009988A (ko) 가공성이 우수한 내열·내식성 도금층을 갖는 배관
JP2008001930A (ja) 金属表面処理方法
EP2119812A1 (en) Composite material for electric and electronic components, electric and electronic components, and method for manufacturing composite material for electric and electronic components
JP2019019414A (ja) 表面処理銅箔、積層体及びプリント配線板
JPH04282239A (ja) 端面耐食性および溶接性に優れた積層鋼板
CN107532292B (zh) 具有中间涂层和碳涂层的基材
JP4318633B2 (ja) ホットプレス用溶融Znめっき鋼板
JP2668419B2 (ja) 耐熱耐食性重層被覆鋼管
JP7508691B2 (ja) 多層システム、コンポーネント、及びそのような多層システム又はコンポーネントを生成するための方法
JPS59116397A (ja) 高耐食性防錆鋼板
WO2008083683A1 (en) A combined object with corrosion resistant properties
JPS59111844A (ja) 耐剥離性にすぐれた塗装鋼板
JPH06200382A (ja) 耐食性に優れた水栓金具
Yang et al. A post-treatment technics on electrolytic copper foil used for printed board
CN205155405U (zh) 石化设备用耐腐蚀法兰
JPH07305725A (ja) 複層摺動材料

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant