[发明专利]一种铜/玻璃/铜包覆复合丝及制备方法

说明书

一种铜/玻璃/铜/包覆复合丝及其制备方法，复合丝材断面形状可为圆形、扁平或矩形等，复合丝的材质从里至外分别为铜、玻璃、铜，外包覆层铜为化学镀+电镀类方法所制备，铜芯丝截面形状可为圆形、扁平、矩形等。复合丝制备工艺步骤:1）铜丝的除油脱脂；2)采取熔融拉挤法制备玻璃包覆铜丝；3）玻璃包覆铜丝的表面处理；4）粗化后的玻璃包覆铜丝采用双氧水和浓硫酸溶液活化；5）玻璃包覆铜丝的化学镀铜；6）铜包覆层的电刷镀。

技术领域

本发明涉及到多元材料包覆复合线材，尤其是涉及一种铜/玻璃/铜/包覆复合丝及制备方法。

背景技术

随着信息技术的发展，对金属复合微丝的使用场合、性能提出了出更高的要求，应具有更高的灵敏度、更快的响应、耐高温、耐腐蚀等性能。这都迫使能生产更细、性能更优新型的复合微丝。目前，复合微丝主要有几大类，一类主要是采用熔融纺丝制备的玻璃包覆铜丝、玻璃包覆不锈钢丝等，由于玻璃熔池小，工艺稳定难度大，芯丝以及玻璃包覆层厚度在复合丝长度方向上变化较大，有可能造成元器件性能的不稳定。另一类是采用塑性加工方法，制备的双金属复合丝，如铜包铝、银包铝、铝包钢等，由于两种金属性质以及加工技术的限制，复合丝的种类及范围受到一定的局限。还有一类如漆包线等，但该类复合丝的耐高温性能较差。

本发明针对以上问题，提出一种铜/玻璃/铜包覆复合线及制备方法。此包覆复合丝可广泛应用于双向信号传输导线、以及自感、互感线圈等领域。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种铜/玻璃/铜/包覆复合丝及制备方法，其特征在于：复合丝断面形状可为圆形、扁形或矩形，复合丝的材质从里至外分别为铜、玻璃、铜，外包覆铜层为化学镀+电镀类方法所制备，芯丝断面形状可为圆形、扁平、矩形等，芯丝截面的面积不大于1mm²，玻璃包覆层厚为0.01-0.1mm，包覆铜层厚不大于1mm。

一种金属/玻璃/铜三层包覆复合丝及制备方法，其步骤为:

1）采用铜丝，铜丝经碱性溶液进行除油脱脂；

2) 玻璃包覆铜丝的制备

采取熔融拉挤法，具体工艺为：制备玻璃包覆铜丝的模具入口与熔融态玻璃池直接接触，将洁净的铜丝在气体保护状态下，从熔融态玻璃池中穿过，玻璃在模具中均匀包覆在铜丝表面，再经拉挤出模具，然后强制冷却成型为玻璃包覆铜丝。具体工艺参数为，玻璃的软化点为600-750℃，玻璃加热温度设定为700-900℃，玻璃融池的液面压力为0.2-1MPa，模具出口端拉丝张力为2-10N，拉丝速度为50-500mm/s。

3）玻璃包覆铜丝的表面处理：在氢氟酸溶液中粗化表面，氢氟酸浓度为2-10 mol/L，时间为1-3 min。

4）采用双氧水和浓硫酸溶液活化0.5-2min，活化溶液组成为H₂O₂ 0.5-3 mol/L，H₂SO₄ 0.8-4 mol/L，水余量。

5）玻璃包覆铜丝的化学镀铜，化学镀铜溶液成分为：2价铜盐（硫酸铜、氯化铜、碱式碳酸铜、酒石酸铜中的一种或多种混合物）0.05-0.2mol/L，有机络合剂0.2-1.2g/L、还原剂（甲醛、次磷酸盐、硼氢化钠、肼中的一种或多种）0.5-3g/L、添加剂0.2-0.8g/L、水余量；

所述络合剂为酒石酸、柠檬酸等羧酸盐；

所述添加剂为可溶性碳酸盐。

6）铜包覆层的电镀或电刷镀；电镀溶液组成为：2价可溶性铜盐0.5-3.5mol/L，添加剂5-50 g/L、硫酸0.3-1.2mol/L，氯化钠0.3-0.8mol/L，水余量；

上述添加剂包含聚醚类表面活性剂、羧酸盐类光亮剂等。

本发明的优点是：