包含石墨合金的镀层结构及制备方法与流程

本发明涉及电镀领域，尤其涉及包含石墨合金的镀层结构以及制备方法。

背景技术：

1、各种金属镀层被广泛地应用在电子、医疗、机车、航空、航海的元器件上。随着元器件性能的高速发展，人们对金属镀层的导电、导热、耐磨、防腐、可焊等性能提出了更为严苛的需求。人们发现，采用石墨合金制造镀层可以增加镀层的润滑耐磨性，使得镀层的摩擦系数更低，且导电、导热、以及耐候性更加优良。

2、然而，石墨结构的非极性使得其不具有亲水性，在石墨合金的制备过程中，石墨很容易分离析出。这导致镀层中石墨含量分布不均，石墨容易分布在镀层的浅表层，镀层附着力也随着石墨含量的增加而下降。镀层的沉积品质和沉积效率不高。并且，随着制备过程中石墨的部分析出，游离的石墨粉尘会危害人体健康，人体长期吸入后可能引起过敏性哮喘和尘肺病。现有的制备石墨合金的方法还有其他缺陷，例如镀液工作窗口窄，镀层厚度受限，难以工业化量产等。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提出一种镀层结构，该镀层结构将石墨合金封闭在结构的内部，可以防止镀层中石墨颗粒漂浮在空气中。

2、基于此，根据本发明的一个实施方式，提供了一种镀层结构，其特征在于，包括：基底；第一金属层，镀于所述基底的外侧，所述第一金属层不包含石墨；第二合金层，镀于所述第一金属层的外侧，所述第二合金层包含石墨与金属合成的合金；第三金属层，镀于所述第二合金层的外侧，所述第三金属层不包含石墨；第四合金层，镀于所述第三金属层的外层，所述第四合金层包含石墨与金属合成的合金。

3、在该实施方式中，通过设置不含石墨的金属层与包含石墨的合金层重复叠加，可以将镀层结构设置成任何期望的厚度，以满足实际应用中的需求。此外，不含石墨的金属层还可以起到封闭作用，特别是在镀层结构发生磨损的情况下，能够防止镀层中石墨颗粒漂浮在空气中，进而避免危害人体健康。

4、在一个实施例中，所述镀层结构还包括：第五金属层，镀于所述第四合金层的外侧，所述第五金属层不包含石墨；第六合金层，镀于所述第五金属层的外侧，所述第六合金层包含石墨与金属合成的合金。

5、在一个实施例中，所述镀层结构还包括：有机层，覆于所述镀层结构的最外侧。

6、在一个实施例中，所述镀层结构还包括：金属封闭层，镀于所述镀层结构的次外侧。

7、在一个实施例中，所述第一金属层以及所述第三金属层分别包括：银层、金层、锡层、铂层、镍层、钯层、银合金层、金合金层、锡合金层、铂合金层、镍合金层、以及钯合金层中的单独一层或叠加的多层；所述第二合金层以及所述第四合金层分别包括：至少由石墨与银合成的合金层、至少由石墨与金合成的合金层、至少由石墨与锡合成的合金层、至少由石墨与镍合成的合金层、至少由石墨与钯合成的合金层、至少由石墨与锑合成的合金层、以及至少由石墨与铋合成的合金层中的单独一层或叠加的多层。

8、根据本发明的另一个实施方式，还提供了一种镀层结构的制备方法，其特征在于，所述方法包括：在基底的外侧镀上第一金属层，所述第一金属层不包含石墨；将包含石墨的胶体中混入包含第二金属离子的电镀液，使用混合好的包含所述第二金属离子的电镀液在所述第一金属层的外侧进行电沉积，以获得由石墨与所述第二金属合成的第二合金层。

9、在一个实施例中，所述包含石墨的胶体通过以下方式获得：在包含sn2+离子、pd2+离子的胶体中加入石墨微粒，并搅拌均匀，以获得所述包含石墨的胶体。

10、在一个实施例中，所述方法还包括：使用超声水洗去除所述第二合金层表面的石墨微粒。

11、在一个实施例中，所述方法还包括：在所述第二合金层的外侧镀上第三金属层，所述第三金属层不包含石墨；将包含石墨的胶体中混入包含第四金属离子的电镀液，使用混合好的包含所述第四金属离子的电镀液在所述第三金属层的外侧进行电沉积，以获得由石墨与所述第四金属合成的第四合金层。

12、在一个实施例中，所述第一金属层包括：银层、金层、锡层、铂层、镍层、钯层、银合金层、金合金层、锡合金层、铂合金层、镍合金层、以及钯合金层中的单独一层或叠加的多层；所述第二合金层包括：至少由石墨与银合成的合金层、至少由石墨与金合成的合金层、至少由石墨与锡合成的合金层、至少由石墨与镍合成的合金层、至少由石墨与钯合成的合金层、至少由石墨与锑合成的合金层、至少由石墨与铋合成的合金层中的单独一层或叠加的多层。

13、在一个实施例中，所述方法还包括：将有机层覆于所述镀层结构的最外侧。

14、在一个实施例中，所述方法还包括：将金属封闭层镀于所述镀层结构的次外侧。

技术特征：

1.一种镀层结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的镀层结构，其特征在于，所述镀层结构还包括：

3.根据权利要求1或2所述的镀层结构，其特征在于，所述镀层结构还包括：

4.根据权利要求1或2所述的镀层结构，其特征在于，所述镀层结构还包括：

5.根据权利要求1所述的镀层结构，其特征在于，

6.一种镀层结构的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述包含石墨的胶体通过以下方式获得：

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述方法还包括：

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述方法还包括：

10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述第一金属层包括：银层、金层、锡层、铂层、镍层、钯层、银合金层、金合金层、锡合金层、铂合金层、镍合金层、以及钯合金层中的单独一层或叠加的多层；

11.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述方法还包括：

12.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述方法还包括：

技术总结本发明提出了一种镀层结构，包括：基底；第一金属层，镀于基底的外侧，第一金属层不包含石墨；第二合金层，镀于第一金属层的外侧，第二合金层包含石墨与金属合成的合金；第三金属层，镀于第二合金层的外侧，第三金属层不包含石墨；第四合金层，镀于第三金属层的外层，第四合金层包含石墨与金属合成的合金。该镀层结构通过设置不含石墨的金属层与包含石墨的合金层重复叠加，可以将镀层结构设置成任何期望的厚度，同时将石墨合金封闭在结构内部，防止石墨颗粒漂浮在空气中。此外，本发明还提出了一种镀层结构的制备方法。技术研发人员：张代琼,朱振宇,甘可可,马文正,彭栋清,周春燕,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