一种提高钨基镀金结合强度的方法
行波管螺旋线材料要求具备高熔点、高导电、高导热、高硬度等特点,目前主要采用金属钨或钼。但由于钨、钼的电阻率较高,高频损耗大,导致工作温度升高,严重影响行波管的稳定性和可靠性。为减小螺旋线表面的高频损耗,一般采用螺旋线表面镀覆具有高导热、低电阻率薄膜材料的方法,比如镀铜或镀金,但仍存在问题。镀铜常发生高温蒸发现象,污染邻近部件;而在钨螺旋线表面直接镀金,镀金层会自行起皮、脱落,影响行波管的使用寿命和可靠性。
为了解决镀金层与螺旋线表面的结合力问题,本文从电镀工艺入手,提供了一种增强钨金属表面镀金结合力强度的方法,用这种方法获得了与钨螺旋线表面结合牢固的镀金层,并且在950°C〜1000°C对镀金试样在氢炉中进行30分钟热处理后,发现镀金层没有脱落、起皮现象。具体技术方案如下:
(1)预处理:电镀前,将钨螺旋线置于氢炉中在950°C进行30分钟热处理,以去除钨螺旋线表面氧化物;
(2)电镀铜:过渡铜层电镀液的组成:五水硫酸铜170〜210g/L,硫酸35〜60g/L,其余为水;
工艺参数:pH值0. 6〜1. 2,电流密度0. 1〜0. 3A/dm2,温度20〜60°C,电镀时间 15s〜120s,pH值用硫酸和氢氧化钠调节;
(3)电镀金:获得电镀铜层后,采用镀金液进行镀金;镀金液的组成:亚硫酸金钠:5〜8g/L,无水亚硫酸钠:30〜40g/L,其余为水;
工艺参数:pH值8〜11,电流密度0.4〜0.6A/dm2,温度25〜;35°C,电镀时间 150s〜300s,pH值用硫酸和氢氧化钠调节当电镀铜时间少于1¾或大于120s时,所获得的铜层太薄或过厚,后续镀金层结合差。在15〜120s之间电镀铜后再镀金,所获得的镀金层与基体结合牢固。
本方案的优点在于先采用电镀铜工艺获得厚度为0. 05〜1 μ m的过渡层,在过渡层上再镀金。采用此法可获得与基体结合牢固的镀金层。方法简单,工艺参数容易调控。