本發(fā)明屬于耐腐蝕耐溫度沖擊復(fù)合層,尤其涉及一種耐腐蝕耐溫度沖擊復(fù)合層及在制備端子中的應(yīng)用。
背景技術(shù):
1、手機(jī)micro-usb、type-c和其它帶usb連接器充電口的電連接器端子在使用中進(jìn)入汗液或進(jìn)水/鹽水/海水后,在充電過程中,該電連接器端子的正極會受到陽極電解,其表面電鍍層很快會發(fā)生腐蝕,甚至腐蝕到鎳底層和銅底材,繼而令接觸電阻增加,以致開路而產(chǎn)生功能及應(yīng)用問題,這是一個困擾工業(yè)界多年而無法解決的難題。
2、目前,工業(yè)界usb/tpcec連接器的電鍍規(guī)格多為ni80u”min+30u”minhard?au,實驗室測試研究,在人工汗液中(含5%nacl)?,5v陽極電解2分鐘,au和ni鍍層完全,脫落;對80u”ni+50u”hard?au鍍層,相同條件電解3分鐘au鍍層開始溶解,底鎳和銅底材也開始腐蝕。以上測試表明:au的厚度對汗液電解有明顯影響,厚度越厚,抗電解腐蝕的能力越強(qiáng);即使對50u”au”樣品進(jìn)行測試,抗電解腐蝕的時間也≤3分鐘,這遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到期盼的性能。
3、為解決鎳底層和銅底材的腐蝕問題,現(xiàn)有技術(shù)采用陰離子表面活性劑作為鎳底層的電鍍液制備無孔隙鎳底層,進(jìn)而提高鎳底層和銅底材的耐腐蝕性能。但鎳底層和銅底材的耐腐蝕性能的提高有限。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足,提供一種耐腐蝕耐溫度沖擊復(fù)合層,包括底層、中間層和表層,所述中間層設(shè)置于底層的上表面,所述表層設(shè)置于中間層的上表面,所述底層為設(shè)置于基材表面的無孔隙鎳底層,所述中間層為銀鍍層或銀合金鍍層,所述表面包括鈀鎳鍍層和設(shè)置于鈀鎳鍍層上表面的金層,所述無孔隙鎳底層的電鍍液包括如下濃度的原料:鎳離子80-140g/l,氯化鎳0-15g/l,硼酸35-45g/l,第一添加劑0.1-0.25g/l;所述第一添加劑為兩性表面活性劑。通過采用兩性離子表面活性劑作為鎳底層的電鍍液制備無孔隙鎳底層,有效提高鎳底層和銅底材的耐腐蝕性能。
2、本發(fā)明的目的在于提供一種耐腐蝕耐溫度沖擊復(fù)合層,包括底層、中間層和表層,所述中間層設(shè)置于底層的上表面,所述表層設(shè)置于中間層的上表面,所述底層為設(shè)置于基材表面的無孔隙鎳底層,所述中間層為銀鍍層或銀合金鍍層,所述表面包括鈀鎳鍍層和設(shè)置于鈀鎳鍍層上表面的金層,所述無孔隙鎳底層的電鍍液包括如下濃度的原料:鎳離子80-140g/l,氯化鎳0-15g/l,硼酸35-45g/l,第一添加劑0.1-0.25g/l;所述第一添加劑為兩性表面活性劑。
3、本發(fā)明通過采用兩性離子表面活性劑作為鎳底層的電鍍液制備無孔隙鎳底層,兩性離子表面活性劑含有正負(fù)離子,正負(fù)離子分別與電鍍液中的正負(fù)離子相結(jié)合,有利于增強(qiáng)物質(zhì)間的相互作用,從而降低鎳底層的孔隙率,進(jìn)而得到無孔隙鎳底層,有效提高鎳底層和銅底材的耐腐蝕性能。
4、在本發(fā)明的一些實施例中,所述兩性表面活性劑選自季銨鹽類兩性表面活性劑或甜菜堿型兩性表面活性劑。
5、在本發(fā)明的一些實施例中,所述季銨鹽類兩性表面活性劑選自長鏈烷基季銨鹽類兩性表面活性劑。
6、在本發(fā)明的一些實施例中,所述長鏈烷基季銨鹽類兩性表面活性劑的結(jié)構(gòu)如下:
7、
8、其中,所述r為12-18個碳的烷基。
9、在本發(fā)明的一些實施例中,所述鎳離子為氨基磺酸鎳。
10、在本發(fā)明的一些實施例中,所述無孔隙鎳底層的電鍍液的ph值為3-4.5,鍍鎳溫度為55-65℃,陰極電流密度為5-20asd,電鍍時間為1-2min,鍍層厚度為2.0-5.0μm。
11、在本發(fā)明的一些實施例中,所述中間層的厚度為0.2-0.5μm。
12、在本發(fā)明的一些實施例中,所述鈀鎳鍍層的厚度為1-3μm。
13、在本發(fā)明的一些實施例中,所述金層的厚度為0.03-0.3μm。
14、在本發(fā)明的一些實施例中,所述鈀鎳鍍層的電鍍液包括如下濃度的原料:鈀離子4-25g/l,鎳離子0.5-10g/l,導(dǎo)電鹽20-70g/l,第二添加劑2-8g/l;所述鎳離子為硫酸鎳或氯化鎳中的至少一種。
15、在本發(fā)明的一些實施例中,所述第二添加劑選自乙烯基磺酸鈉、丙烯基磺酸鈉中的至少一種。
16、在本發(fā)明的一些實施例中,所述導(dǎo)電鹽為硫酸鉀、氯化鉀中的至少一種。
17、在本發(fā)明的一些實施例中,所述鈀離子為氯化鈀、硝酸鈀中的一種。
18、在本發(fā)明的一些實施例中,所述鈀鎳鍍層的鈀含量為80-90wt%。
19、在本發(fā)明的一些實施例中,所述鈀鎳鍍層的電鍍液的ph值為7-9,電鍍陰極電流密度為0.5-10a/dm2,電鍍溫度為40-50℃。
20、在本發(fā)明的一些實施例中,所述表層還包括潤滑層,所述潤滑層設(shè)置于所述金層的上表面,所述潤滑層由潤滑層的材料涂敷而成。
21、在本發(fā)明的一些實施例中,所述潤滑層的材料選自八(氨基苯基三氧硅烷)。
22、本發(fā)明通過采用八(氨基苯基三氧硅烷)作為潤滑層的材料,有效提高鈀鎳鍍層的耐磨性能,使得耐腐蝕耐溫度沖擊復(fù)合層在多次插拔測試或使用后,仍然可以保持很好的鹽水陽極電解腐蝕耐蝕性能。
23、在本發(fā)明的一些實施例中,所述基材為銅或銅合金。
24、本發(fā)明再一目的在于提供所述的耐腐蝕耐溫度沖擊復(fù)合層的制備方法,包括如下步驟:
25、s1.采用無孔隙鎳底層的電鍍液在基材表面電鍍,形成無孔隙鎳底層;
26、s2.在所述無孔隙鎳底層上表面電鍍中間層;
27、s3.采用鈀鎳鍍層的電鍍液在所述中間層上表面電鍍,形成鈀鎳鍍層;
28、s4.在所述鈀鎳鍍層上表面電鍍金層,在金層的表面涂覆一層潤滑油,形成潤滑保護(hù)涂層,即得耐腐蝕耐溫度沖擊復(fù)合層。
1.一種耐腐蝕耐溫度沖擊復(fù)合層,其特征在于,包括底層、中間層和表層,所述中間層設(shè)置于底層的上表面,所述表層設(shè)置于中間層的上表面,所述底層為設(shè)置于基材表面的無孔隙鎳底層,所述中間層為銀鍍層或銀合金鍍層,所述表面包括鈀鎳鍍層和設(shè)置于鈀鎳鍍層上表面的金層,所述無孔隙鎳底層的電鍍液包括如下濃度的原料:鎳離子80-140g/l,氯化鎳0-15g/l,硼酸35-45g/l,第一添加劑0.1-0.25g/l;所述第一添加劑為兩性表面活性劑。
2.如權(quán)利要求1所述的耐腐蝕耐溫度沖擊復(fù)合層,其特征在于,所述兩性表面活性劑選自季銨鹽類兩性表面活性劑或甜菜堿型兩性表面活性劑。
3.如權(quán)利要求2所述的耐腐蝕耐溫度沖擊復(fù)合層,其特征在于,所述季銨鹽類兩性表面活性劑選自長鏈烷基季銨鹽類兩性表面活性劑,所述長鏈烷基季銨鹽類兩性表面活性劑的結(jié)構(gòu)如下:
4.如權(quán)利要求1所述的耐腐蝕耐溫度沖擊復(fù)合層,其特征在于,所述鎳離子為氨基磺酸鎳;所述無孔隙鎳底層的電鍍液的ph值為3-4.5,鍍鎳溫度為55-65℃,陰極電流密度為5-20asd,電鍍時間為1-2min,鍍層厚度為2.0-5.0μm。
5.如權(quán)利要求1所述的耐腐蝕耐溫度沖擊復(fù)合層,其特征在于,所述中間層的厚度為0.2-0.5μm,所述鈀鎳鍍層的厚度為1-3μm,所述金層的厚度為0.03-0.3μm。
6.如權(quán)利要求1所述的耐腐蝕耐溫度沖擊復(fù)合層,其特征在于,所述鈀鎳鍍層的電鍍液包括如下濃度的原料:鈀離子4-25g/l,鎳離子0.5-10g/l,導(dǎo)電鹽20-70g/l,第二添加劑2-8g/l;所述鎳離子為硫酸鎳或氯化鎳中的至少一種;
7.如權(quán)利要求1所述的耐腐蝕耐溫度沖擊復(fù)合層,其特征在于,所述鈀鎳鍍層的鈀含量為80-90wt%;
8.如權(quán)利要求1所述的耐腐蝕耐溫度沖擊復(fù)合層,其特征在于,所述表層還包括潤滑層,所述潤滑層設(shè)置于所述金層的上表面,所述潤滑層由潤滑層的材料涂敷而成,所述潤滑層的材料選自八(氨基苯基三氧硅烷)。
9.如權(quán)利要求1所述的耐腐蝕耐溫度沖擊復(fù)合層,其特征在于,所述基材為銅或銅合金。
10.如權(quán)利要求1~9任一項所述的耐腐蝕耐溫度沖擊復(fù)合層的制備方法,其特征在于,包括如下步驟: