电镀件的制备方法及电镀件与流程

本公开涉及电镀领域，特别涉及一种电镀件的制备方法及电镀件。

背景技术：

1、各种金属镀层被广泛地用在消费电子、医疗、机车、航空、航海的元器件，我们往往依据其功能要求如装饰、防腐、可焊、导电、导热、耐磨等选择不同的金属镀层。随着机械及电子元器件性能的高速发展，对镀层的需求从常规的单一功能逐渐转为严苛的多功能，主要可概括为导电、导热优良及对电、热、磨损、腐蚀的多功能耐久性。比如，手机快速充电不得不提高充电电流导致升温发热，这就要求充电头镀层除了导电好，还要耐热及导热，而频繁充电插拔又要求充电头镀层耐磨损；更加严苛的是电动汽车的大型充电站，充电头多在室外经受日晒、雨淋、狂风、砂尘，除了导电、导热、耐磨，还要求防腐耐候；其它如风力发电、高速电机、光伏、新能源等，这些在光、电、热、化学、动力及恶劣环境中应用的镀层也迎来越来越多的挑战。

2、目前，得到多功能耐久镀层的方法有两种：叠加和合金。叠加是使用不同功能金属镀膜一层一层叠加，如镀金膜之下用镀镍打底可以增加整体耐磨性，各种镀膜表面再加润滑油可增加耐磨性，再加封孔剂可增加防腐性，更有甚者，手机快速充电镀层用到镍、镍钨、金、钯、铑钌等5层镀层叠加，这类叠加层之间的结合强度一直是个难点，电镀工艺也冗长繁杂；合金是使用多种金属或金属与非金属共沉积在一层镀膜里，如金钴合金电镀取代纯金电镀可以增加耐磨性，用锌镍铁合金电镀取代纯锌镀层可以增加耐候性，金属与金刚石粉或硅铝钛陶瓷粉等共沉积可以增加硬度，但这些合金在增加某些性能的同时会削弱另一些性能，比如金钴导电性和耐蚀性不如纯金，金属与非金属的合金会丧失部分金属的导热导电特性，本身合金的电镀工艺控制难度也更大。

3、近年来，石墨和石墨烯成为材料研究领域的热点，把石墨或石墨烯的微米或纳米级颗粒添加到金属镀层中可以增加镀层的润滑耐磨性，比如锡石墨合金电镀、银石墨合金电镀、镍石墨合金电镀等，其实验小样结果趋近完美：低摩擦系数，导电、导热、耐候性优良。但因石墨结构的非极性导致它不具有亲水性，不易在电镀液中溶解分散和与金属吸附咬合，其与金属合金的制备过程很不稳定，石墨在镀液中分离析出，经常要过滤清理再补加，游离的石墨粉尘本身会危害人体健康，人体长期吸入会引发过敏性哮喘和尘肺病，而且最终的沉积品质并不稳定，镀层中石墨含量不均匀，石墨易分布于镀层浅表层，镀层附着力也因石墨的含量增加而下降，沉积效率也极低。

4、目前的金属石墨合金电镀是把纳米、微米级的石墨微粒利用分散剂分散在某种金属电镀液中，在高强度的搅拌或快速液流循环及直流电作用下，金属离子发生还原反应的同时裹挟石墨微粒共沉积在基体上。其缺点是：镀液工作窗口窄，效率低，镀层厚度受限：能承受的电流密度只有单金属电镀的5～10％，随着沉积厚度增加沉积电势上升，镀层致密均匀性和附着力下降，不宜使用较高的沉积厚度；镀液维护管理困难：和分散剂吸附在石墨固体微粒上相比，分散剂更容易络合甚至沉淀镀液中的金属离子，在增加电镀体系的电阻甚至阻镀的同时，石墨微粒也因为分散剂损耗而团聚，为了维持基本的可镀性与稍纵即逝的石墨分散性的平衡，单靠补加金属离子或分散剂远远不够，不得不频繁更新新鲜的预混好的镀液；镀层品质稳定性控制难：石墨微粒在镀层中分布不均，易聚集于浅表层，且石墨与周围金属只是物理包裹，易开裂留缝，镀层松散脆弱；存在安全隐患：镀液使用游离的石墨微粒会危害人体健康，人体长期吸入会引发过敏性哮喘和尘肺病；镀层中的松散石墨微粒在使用过程中因磨损会漂浮空气中或落入相邻元器件，危害人体健康的同时还会扰乱精密电子元件的性能；目前处在实验及小样阶段，少有工业化：实验小样只适合散件低速挂镀，还不具备高数连续镀或散件滚挂镀的能力。

技术实现思路

1、为了解决上述问题和缺陷，本发明的目的是提供一种电镀件的制备方法及电镀件。

2、基于此，根据本发明的一个实施方式，提供了一种电镀件的制备方法，包括：在电镀件基体的外侧镀上多孔金属镀层；将所述多孔金属镀层置于石墨胶体中进行电镀处理，使得所述石墨胶体中的石墨胶粒沉积于所述多孔金属镀层的孔内以形成石墨合金镀层。

3、该实施方式把金属与石墨微粒分开电沉积，石墨微粒被做成分散性稳定优良的石墨胶体，石墨胶体中的石墨胶粒在电镀处理的过程中渗入并沉积卡嵌到多孔金属镀层的微孔内，石墨微粒与金属的结合不是简单的物理裹挟，而是范德华力与物理卡嵌的共同作用，因此结合紧密，解决了石墨与金属基团结合裂缝松散的缺陷，可适用多种电镀工艺的设计。

4、在本实施方式的一个实施例中，所述的电镀件的制备方法包括：在所述电镀件基体的外侧镀上非多孔金属镀层；其中，所述在电镀件基体的外侧镀上多孔金属镀层的步骤包括：在所述电镀件基体的外侧镀上所述非多孔金属镀层；在所述非多孔金属镀层的外侧镀上所述多孔金属镀层。

5、在本实施方式的一个实施例中，所述方法包括：多次依序执行所述非多孔金属镀层的制备步骤、所述多孔金属镀层的制备步骤以及所述石墨胶粒沉积的制备步骤，直至获得期望的镀层厚度。

6、在本实施方式的一个实施例中，所述多孔金属镀层包括：金、银、锡、镍、银锡、金钴和钯镍中的任一种或多种的组合。

7、在本实施方式的一个实施例中，所述将所述多孔金属镀层置于石墨胶体中进行电镀处理，其包括：将所述多孔金属镀层置于石墨胶体中，采用脉冲电镀技术进行处理，使得所述石墨胶体中的石墨胶粒沉积于所述多孔金属镀层的孔内。

8、在本实施方式的一个实施例中，所述在电镀件基体的外侧镀上多孔金属镀层，其包括：将所述电镀件基体置于金属镀液中，采用双向脉冲电镀技术，以在所述电镀件基体的外侧形成具有贯穿孔的所述多孔金属镀层。

9、在本实施方式的一个实施例中，所述在电镀件基体的外侧镀上多孔金属镀层，其包括：将所述电镀件基体置于包含乳浊分散体的金属镀液中进行电镀处理，以在所述电镀件基体的外侧形成所述多孔金属镀层。

10、在本实施方式的一个实施例中，所述石墨胶体的配置方式包括：获取均匀稳定的钯核胶体；向所述钯核胶体中混入微米和/或纳米级的石墨微粒；通过搅拌使所述石墨微粒充分吸附所述钯核胶体，得到所述石墨胶体。

11、在本实施方式的一个实施例中，包括：对所述石墨合金镀层进行封孔处理，以金属封孔镀层和/或有机封孔剂封闭部分露头的石墨。

12、根据本发明的另一个实施例方式，提出一种电镀件，其根据前述电镀件的制备方法制得。

技术特征：

1.一种电镀件的制备方法，包括：

2.根据权利要求1所述的电镀件的制备方法，所述的电镀件的制备方法包括：

3.根据权利要求2所述的电镀件的制备方法，包括：

4.根据权利要求1所述的电镀件的制备方法，所述多孔金属镀层包括：金、银、锡、镍、银锡、金钴和钯镍中的任一种或多种的组合。

5.根据权利要求1所述的电镀件的制备方法，所述将所述多孔金属镀层置于石墨胶体中进行电镀处理，其包括：将所述多孔金属镀层置于石墨胶体中，采用脉冲电镀技术进行处理，使得所述石墨胶体中的石墨胶粒沉积于所述多孔金属镀层的孔内。

6.根据权利要求1所述的电镀件的制备方法，所述在电镀件基体的外侧镀上多孔金属镀层，其包括：将所述电镀件基体置于金属镀液中，采用双向脉冲电镀技术，以在所述电镀件基体的外侧形成具有贯穿孔的所述多孔金属镀层。

7.根据权利要求1所述的电镀件的制备方法，所述在电镀件基体的外侧镀上多孔金属镀层，其包括：将所述电镀件基体置于包含乳浊分散体的金属镀液中进行电镀处理，以在所述电镀件基体的外侧形成所述多孔金属镀层。

8.根据权利要求1所述的电镀件的制备方法，所述石墨胶体的配置方式包括：

9.根据权利要求1所述的电镀件的制备方法，还包括：

10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法制备的电镀件。

技术总结本发明提出一种电镀件的制备方法及电镀件，其包括：在电镀件基体的外侧镀上多孔金属镀层；将所述多孔金属镀层置于石墨胶体中进行电镀处理，使得所述石墨胶体中的石墨胶粒沉积于所述多孔金属镀层的孔内以形成石墨合金镀层。本发明把金属与石墨微粒分开电沉积，石墨微粒被做成分散性稳定优良的石墨胶体，石墨胶体中的石墨胶粒在电镀处理的过程中渗入并沉积卡嵌到多孔金属镀层的微孔内，石墨微粒与金属的结合不是简单的物理裹挟，而是范德华力与物理卡嵌的共同作用，因此结合紧密，解决了石墨与金属基团结合裂缝松散的缺陷，可适用多种电镀工艺的设计。技术研发人员：张代琼,张家林,马文正,张卫东,黄忠喜受保护的技术使用者：泰科电子(上海)有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18