專利名稱：一種用于連接器的殼體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種連接器的殼體。特別用于RJ系列的網(wǎng)絡(luò)連接器。
背景技術(shù)：
隨著信息和電子技術(shù)的飛速發(fā)展，連接器的應(yīng)用范圍越來越廣，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于 計(jì)算機(jī)、電信、通訊、工業(yè)電子、交通運(yùn)輸、航天運(yùn)輸、醫(yī)療器材、汽車工業(yè)等領(lǐng)域。然而外界 各種頻率的電磁波，十分容易造成連接器傳輸品質(zhì)不良。為了解決此問題，往往將連接器的 外殼設(shè)置為一具有電磁屏蔽性能的金屬殼體，來避免外界電磁波的干擾。因此制作連接器 的殼體材料，就需要具有優(yōu)異的電磁屏蔽性能?，F(xiàn)有的連接器的殼體材料一般采用銅基底或鋁基底，用電鍍或化學(xué)鍍的方法鍍單層銀。然而，現(xiàn)有的方法中存在諸多問題中國專利CN1564381A中提到，現(xiàn)有用鋁基體 鍍鎳的電連接器殼體材料，由于電鍍、化學(xué)鍍層鍍層均存在不同程度的不密實(shí)，在使用過程 中容易發(fā)生腐蝕，造成鋁基體發(fā)生腐蝕，造成鍍層脫落、起泡等。由于銅價格較高，用銅帶做基體的連接器，會使增加生產(chǎn)成本。同時，本發(fā)明人認(rèn) 為，現(xiàn)有的連接器的鍍鎳層沒有做有效地設(shè)計(jì)和控制，使殼體的電屏蔽性能不高，并且鍍層 與基底的結(jié)合力也不高。這使得殼體材料在沖壓過程中容易開裂，使基底露出甚至脫落等 問題。因此連接器殼體材料必須具有優(yōu)異的耐腐蝕性能和沖壓性能。綜上所述，制作連接器的材料需要具有優(yōu)異的電磁屏蔽性能、耐腐蝕性能和沖壓 性能。目前對于連接器殼體研究主要集中在殼體的形狀、密封性及殼體內(nèi)部設(shè)計(jì)上，并 且在這些方面已經(jīng)取得了長足的進(jìn)展。如中國專利CN2731926Y，設(shè)計(jì)了一種屏蔽殼體，在該 屏蔽殼體前段切割形成以懸臂式彈片，通過懸臂式彈片的彈性自動調(diào)整兩者之間的抵頂力 使屏蔽殼體的表面內(nèi)部沒有大面積孔洞而破壞屏蔽殼體的完整性。中國專利CN1192827A， 設(shè)計(jì)了一個鎖合裝置，使殼體相對于屏蔽在一個要求的位置上固定不動，保證屏蔽效果。但是，如何從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、鍍層角度出發(fā)著手，對產(chǎn)品進(jìn)行鍍層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，獲得更優(yōu) 異的電磁屏蔽性能、耐腐蝕性能和沖壓性能，是本領(lǐng)域的技術(shù)人員所需要解決的難題。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的旨在提供一種鍍覆有多層膜結(jié)構(gòu)的鋼帶，通過制備不同晶粒尺 寸的多層膜結(jié)構(gòu)，使整體鍍層的性能得到優(yōu)化，從而得到具有優(yōu)異的電磁屏蔽性能、耐腐蝕 性能和沖壓性能的用于生產(chǎn)連接器的殼體。本實(shí)用新型的目的是通過下述方式實(shí)現(xiàn)。一種用于連接器殼體，以鋼帶為基材，鋼 帶的兩面分別鍍覆了不同晶粒尺寸的鎳多層膜；多層鎳的底層為納米晶鎳鍍層，鍍層厚度 為0. 1 0. 5 μ m ；中間層為微米晶鎳鍍層，鍍層厚度為0. 5 2 μ m ；外層為納米晶鎳鍍層， 鍍層厚度為0. 1 0.5 μ m。多層鎳的底層鍍層晶粒尺寸為50 IOOnm ；中間層鍍層的晶粒尺寸0.2 0. 5 μ m ；外層鍍層的晶粒尺寸為20 50nm。
3[0014]基底選用不銹鋼帶為基底，包括430、409或410型號的不銹鋼帶。本實(shí)用新型所述的一種用于連接器殼體，采用了多層膜結(jié)構(gòu)，且由于實(shí)用新型人 對各層的薄膜的厚度和構(gòu)成薄膜的晶粒尺寸進(jìn)行了精心設(shè)計(jì)，使得本實(shí)用新型的材料在力 學(xué)、電磁學(xué)以及材料的耐腐蝕性能方面，特別是對中低阻抗磁場有很好的屏蔽性能，顯示出 明顯不同于組成它們的單層材料或傳統(tǒng)材料的性質(zhì)。本實(shí)用新型的多層膜的設(shè)計(jì)可達(dá)到與 基底有較高的結(jié)合強(qiáng)度，并且每層膜之間也具有較高的結(jié)合強(qiáng)度，同時鍍層中的孔隙率較 低的效果，這可以改善薄膜層的內(nèi)應(yīng)力和裂紋分布，從而改善材料的耐腐蝕性能，增強(qiáng)材料 的導(dǎo)電性，提高材料的電磁屏蔽性能。本實(shí)用新型所述的鋼帶采用不銹鋼帶作為基底，多層膜的底層為納米晶鎳鍍層， 中間層為微米晶的鎳鍍層，表層為納米晶鎳鍍層，如


圖1所示。本實(shí)用新型底層的納米晶鎳鍍層采用脈沖電鍍的工藝制備而成。底層納米晶鎳鍍 層的晶粒尺寸是在50 IOOnm之間，納米晶鎳鍍層減少了鍍層的孔隙率，提高了鍍層的抗 腐蝕能力；降低了鍍層的內(nèi)應(yīng)力，提高了鍍層的韌性；提高的材料的導(dǎo)電性，增強(qiáng)了材料的 電磁屏蔽能力；當(dāng)晶粒尺寸在特定的50 IOOnm范圍內(nèi)，可以使鎳顆粒填充于微米級基底 材料的晶粒之間的縫隙，并與基底材料的微米晶粒之間形成良好的嚙合，從而提高了鍍層 與基底之間的結(jié)合力。納米晶鎳鍍層的厚度特選在0. 1到0. 5 μ m的范圍內(nèi)。在小于0. 1 μ m 的情況下，納米晶鎳晶粒不能很好的填充微米級基底材料的晶粒之間的縫隙中，不能形成 有效的嚙合，從而使薄膜與基底的結(jié)合力降低。作為多層膜結(jié)構(gòu)的基底，在納米晶鎳鍍層大 于0.5μπι的情況下，會使得生產(chǎn)成本比較高，此外，鍍層太厚會導(dǎo)致內(nèi)應(yīng)力增加，不利于在 其之上鍍其他鍍層的性能要求。本實(shí)用新型中間層的微米晶鎳鍍層采用直流電鍍的工藝制備而成。中間層晶粒 尺寸為0. 2 0. 5 μ m，厚度特選在0. 5到2 μ m的范圍內(nèi)。中間層微米晶鎳鍍層的厚度如果 小于0. 5 μ m，將不能很好地達(dá)到防腐的效果。此外，鎳鍍層可以超過2 μ m,但是鍍層過厚會 導(dǎo)致成本的增加。中間層用微米晶鎳鍍層是由于納米晶電鍍沉積速度較慢，過厚的納米晶 鍍層會增加生產(chǎn)成本，而微米晶鎳鍍層，以較低成本的方式增加表面鍍層厚度，增加電磁波 通過鍍層的吸收損耗，提高鍍層的電磁屏蔽性能。本實(shí)用新型表層的納米晶鎳鍍層采用脈沖噴射電鍍的工藝制備而成。表層晶粒尺 寸為20 50nm，厚度為0. 1 0. 5 μ m。表層納米晶鎳鍍層具有較高的硬度，減少了沖壓過 程中的表面劃傷，并且在沖壓成型的時候，可以降低摩擦阻力，便于流水線生產(chǎn)加工，使得 沖壓的效率提高。表層納米晶鎳薄膜表面平整、致密、晶粒細(xì)小、導(dǎo)電率較高，可以有效的增 強(qiáng)連接器的殼體材料的電磁屏蔽性能。表層納米晶鎳薄膜還具有較高的腐蝕電阻，有較強(qiáng) 的耐腐蝕性能，這是由于腐蝕表面鈍化膜的形成是受擴(kuò)散控制的，本實(shí)用新型的表層鎳鍍 層表面的元素擴(kuò)散速率高于微米晶鍍層，所以納米晶鍍層的腐蝕電阻高于微米晶鍍層，且 鍍層晶粒尺寸的越小，鍍層的腐蝕電阻越高。此外，鈍化反應(yīng)開始于鍍層表面的晶格缺陷， 表層鎳納米晶鍍層具有較高密度的晶界和位錯。因此，表層鎳納米晶鍍層具有較高密度的 鈍化膜成核點(diǎn)，從而使得鎳納米晶鍍層具有高質(zhì)量的鈍化膜和較低的腐蝕率。本實(shí)用新型所特別設(shè)計(jì)的多層膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，產(chǎn)生了以往材料不具有的性質(zhì)。如 圖2所示，當(dāng)外界電磁波入射到表層納米晶鎳鍍層界面上，由于波阻抗的突變，電磁波的一 部分被反射，剩余部分透過界面射到表面納米晶鎳鍍層。當(dāng)電磁波達(dá)到表層納米晶鎳鍍層和中間層微米晶鎳鍍層所形成的界面時，又會產(chǎn)生反射，透過的電磁波達(dá)到中間層微米晶 鎳鍍層與底層納米晶鎳鍍層形成的界面時和底層納米晶鎳鍍層與基底形成的界面時，都 會產(chǎn)生反射。最后只有極少數(shù)電磁波進(jìn)入被屏蔽空間。不同的晶粒尺寸產(chǎn)生出多個界面， 每個界面都能反射一部分電磁波，這使得電磁波在通過本實(shí)用新型制備的材料時，產(chǎn)生的 反射損耗大大增加，因此本實(shí)用新型的多層膜結(jié)構(gòu)可以極大的增加電磁波在通過殼體時的 反射損耗，有效的提高殼體電磁屏蔽性能。本實(shí)用新型所述的一種用于連接器殼體的材料，采用了不銹鋼帶為基底。連接器 內(nèi)部產(chǎn)生的電磁波頻率一般在200MHz以下，對于中頻電磁波，鐵的屏蔽能力與銅相近，而 低頻電磁波，鐵的屏蔽能力要優(yōu)于銅，并且不銹鋼帶的價格僅相當(dāng)于相同厚度銅帶價格的 二分之一到四分之一之間，采用不銹鋼帶為基底可以大大降低生產(chǎn)成本。同時，由于多層膜 技術(shù)所產(chǎn)生的特殊的屏蔽效果，使本實(shí)用新型材料生產(chǎn)出的連接器殼體的屏蔽能力完全可 以滿足使用需求，與現(xiàn)有以銅帶為基底表面鍍鎳的連接器殼體的屏蔽性能相當(dāng)，甚至更好。本實(shí)用新型所采用的多層膜結(jié)構(gòu)，各層的晶粒尺寸及厚度均有特別設(shè)計(jì)，在融合 了單層膜的優(yōu)點(diǎn)特性的同時又相互彌補(bǔ)了各自的缺點(diǎn)，同時產(chǎn)生了單層膜沒有的特殊性 質(zhì)。本實(shí)用新型提供的鍍覆有多層膜結(jié)構(gòu)的鍍層的鋼帶，至少具備以下幾個方面的優(yōu)異性 能1、多層膜結(jié)構(gòu)有效的提高連接器殼體材料的電磁屏蔽性能；2、中間層選用生產(chǎn)成本較 低微米晶鎳鍍層，通過鍍層增加厚度來增加電磁波通過鍍層的吸收損耗，提高了連接器殼 體材料的電磁屏蔽性能；3、鍍層與鋼帶之間具有良好的結(jié)合力；4、在本實(shí)用新型中這種兩 邊是納米晶鎳鍍層中間為微米晶鍍層的多層膜結(jié)構(gòu)使得鍍層結(jié)構(gòu)致密，孔隙率低，有效降 低電池在使用過程中殼體鍍層點(diǎn)蝕發(fā)生的可能性，提高了殼體材料的防腐蝕性能；5、采用 鋼帶作為基底，在屏蔽效果不降低的前提下，大大降低了生產(chǎn)成本。本實(shí)用新型的工藝是以鋼帶為基材，在鋼帶的兩側(cè)鍍覆了不同晶粒尺寸的鎳多層 膜，底層的納米晶鎳鍍層通過脈沖電鍍的方式制備得到，中間層的微米晶鎳鍍層通過直流 電鍍的方式制備得到，外層的納米晶鎳鍍層，通過脈沖噴射電鍍的方式制備得到。本實(shí)用新型所述的一種用于連接器殼體的材料制備步驟如下1、將不銹鋼帶鍍前處理為了使鍍層與鋼帶有良好的結(jié)合，電鍍前必須對鋼帶進(jìn)行仔細(xì)的表面預(yù)處理。由 于所用不銹鋼帶的表面已比較平整，鍍鎳前不需要磨光和機(jī)械拋光，直接進(jìn)行除油處理。采 用化學(xué)高溫除油方法，除油液為70g/L的Na0H、40g/L的Na2C03、25g/L的Na3P04、10g/L的 Na2SiO3混合溶液。將不銹鋼帶浸泡在除油溶液中加熱到80 90°C，3 5min后取出。除 油完全后，用蒸餾水將試樣表面沖洗干凈，然后放入陽 300ml/L的H2SO4(d = 1. 84)中， 在室溫下，通入電解活化電流密度為0. 3 0. 5A/dm2的電流，進(jìn)行1 5min的活化，活化 結(jié)束后，取出試樣最后再次用蒸餾水洗凈后，立即放入電鍍槽中進(jìn)行電鍍。電鍍結(jié)束后，立 即將其放在80°C的蒸餾水中進(jìn)行清洗，以便清洗干凈表面殘余的鹽類物質(zhì)，取出鋼帶后在 吹風(fēng)機(jī)下進(jìn)行烘干。2.脈沖電鍍納米晶鎳鍍層鍍液成分如下NiSO4 · 7H20180 300g/LNiCl2 · 6H2040 60g/L[0031]H3BO3 25 ^35g/L[0032]烯丙基磺酸鈉 0. 4 2g/L[0033]丁炔二醇 0.4 0. 5ml,[0034]糖精 0.8 lg/L[0035]脈沖參數(shù)如下[0036]表1脈沖電鍍工藝參數(shù)[0037] 3. 5
平均電流密度3-6 A/dm2pH值3.5 4.5Ion5~50 msIoff5-250ms溫度40-60 °C
3、將脈沖電鍍鎳后的鋼帶至于槽中，直流電源電鍍鎳層，電鍍配方如表2，pH值為 5，電流密度為3 6A/dm2 表2直流電鍍鎳配方
鍍液成分
含量(g/L)
權(quán)利要求1.一種用于連接器的殼體，其特征在于，以鋼帶為基底，在鋼帶的兩面上鍍覆了不同晶 粒尺寸的鎳多層膜；多層鎳的底層為納米晶鎳鍍層，鍍層厚度為0. 1 0.5μπι;中間層為微 米晶鎳鍍層，鍍層厚度為0. 5 2μπι ；外層為納米晶鎳鍍層，鍍層厚度為0. 1 0. 5 μ m。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于連接器的殼體，其特征在于，多層鎳的底層鍍層晶 粒尺寸為50 IOOnm ；中間層鍍層的晶粒尺寸0. 2 0. 5 μ m ；外層鍍層的晶粒尺寸為20 50nmo
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于連接器的殼體，其特征在于，基底選用不銹鋼帶為 基底，包括430、409或410型號的不銹鋼帶。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于連接器的殼體，適用于連接器的殼體制備，特別用于RJ系列的網(wǎng)絡(luò)連接器。本實(shí)用新型選用鋼帶為基底，在鋼帶的兩側(cè)分別鍍覆了三層不同晶粒尺寸的鎳薄膜，通過在基底上電鍍不同晶粒尺寸的多層膜結(jié)構(gòu)，使鍍層的性能得到優(yōu)化，從而得到具有良好的耐腐蝕性能、沖壓性能和電磁屏蔽性能的連接器殼體。
文檔編號B32B15/01GK201845923SQ20102011434
公開日2011年5月25日 申請日期2010年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月10日
發(fā)明者劉小銣, 向奎, 尹業(yè)文, 潘俊安, 潘勇 申請人:株洲永盛電池材料有限公司