[发明专利]一种铝基碳化硅表面低反射率膜层及其制备方法

说明书

一种涉及铝基碳化硅材料表面改性的技术领域的铝基碳化硅表面低反射率膜层及其制备方法，铝基碳化硅表面低反射率膜层包含清洁面，清洁面外依次设有浸锌层、化学镀镍层、铜层和氧化膜层，铜层厚度为4～6μm，氧化膜层厚度小于等于2μm，380nm～10μm波长范围内的光在此膜层上的镜面反射率不高于2％，对结构件的精度影响不超过5μm，其制备方法是先对铝基碳化硅材料进行除油，酸洗，浸锌，化学镀镍等工序将材料表面进行改性，再经过电镀铜和化学氧化方法，最终得到反射率不高于2％的低反射率膜层。

技术领域

本发明涉及铝基碳化硅材料表面改性的技术领域，尤其是涉及一种铝基碳化硅表面低反射率膜层及其制备方法。

背景技术

铝基碳化硅材料是采用铝合金作基体，以碳化硅颗粒作增强相，通过粉末冶金技术烧结制成的一种颗粒增强金属基复合材料；铝基碳化硅复合材料拥有一般金属合金材料所不具备的低密度、高比强度、高比刚度、高耐磨性、低热膨胀系数、高耐蚀性和可采用传统金属加工工艺加工等优良性能，它还具备良好的尺寸稳定性、导热性以及耐磨、耐疲劳等优异的力学性能和物理性能，在航空航天的各类空间飞行器与先进武器装备研制中得以广泛应用；由于铝基碳化硅活性较差，表面不易成膜，所制成的结构件在某特殊环境中使用，零件表面需要较低的反射率以及吸收杂光的性能，目前并无在铝基碳化硅材料表面制备低反射率膜层的工艺方法。

发明内容

为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种铝基碳化硅表面低反射率膜层及其制备方法，使得光在此方法得到的膜层上镜面反射率低，并且需要和铝基碳化硅复合材料基体结合牢固，不易脱落，满足特殊环境下的需求。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种铝基碳化硅表面低反射率膜层，包含铝基碳化硅结构件，所述铝基碳化硅结构件设有清洁面，所述清洁面外依次设有浸锌层、化学镀镍层、铜层和氧化膜层，所述铜层厚度为4～6μm，所述氧化膜层厚度小于等于2μm。

进一步，所述浸锌层厚度小于等于1μm。

进一步，所述化学镀镍层厚度小于等于2μm。

一种铝基碳化硅表面低反射率膜层的制备方法，包含如下步骤：S1、对铝基碳化硅材料制成的结构件表面依次进行除油处理、水洗、弱浸蚀和再水洗，得到活性较强的清洁面；S2、对S1步骤中得到的清洁面进行浸锌处理，得到浸锌层；S3、对S2步骤中得到的浸锌层表面进行化学镀镍处理，完成对铝基碳化硅材料制成的结构件表面的改性，得到改性表面；S4、对S3步骤中得到的改性表面进行镀铜处理，得到铜层；S5、在S4步骤中得到的铜层表面进行化学氧化处理，最终得到黑色的低反射率膜层，使得380nm～10μm波长范围内的光在此膜层上的镜面反射率≤2％，对结构件的精度影响不超过5μm。

进一步，在S1步骤中的除油处理包含有机溶剂除油和化学除油，除油处理时间超过25min，除油处理后先进行热水洗，再进行冷水洗。

进一步，在S1步骤中弱浸蚀采用的浸蚀液原料包含铬酸酐、氢氟酸和硝酸，弱浸蚀之后进行冷水洗。

进一步，在S2步骤中，浸锌处理工艺依次为一次浸锌、冷水清洗、退锌、二次浸锌和冷水清洗。

进一步，在S3步骤中，化学镀镍采用的化学原料包含硫酸镍、氯化镍、次亚磷酸钠、乙酸钠、柠檬酸三钠、苹果酸、碘酸钾。

进一步，在S4步骤中的镀铜方式选用氰化镀铜工艺。

进一步，对S5步骤中的低反射率膜层还需在水洗干燥后，进行防锈处理。

由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下有益效果：