Ni-P镀层具有硬度高、耐磨、耐蚀及可焊性好等优异性能,在石油化工、微电子、航空航天、汽车等领域有着十分广泛的应用。用作IGBT基板的高体积分数Si Cp/Al复合材料,表面被大量的Si C颗粒所占据,使复合材料的可焊性差,通常需要表面镀覆一层金来改善其焊接性;当增强体Si C与Al基体界面结合差,或存在大量气孔等缺陷时,复合材料的耐蚀性也较差。为了节约成本,使复合材料同时获得良好的焊接性和耐蚀性,对体积分数60%的Si Cp/Al复合材料表面镀覆Ni-P的工艺进行了研究。采用正交试验对Si Cp/Al材料表面直接电镀Ni-P合金的工艺参数进行了优化,得到了优配方:Ni SO4·6H2O 135g/L、Ni Cl2·6H2O 30g/L、Na H2PO2·H2O 8g/L、H3BO3 20g/L、p H值2.5、电流密度3A/dm2、温度75℃;制备的镀层P含量为9.38wt%,硬度为625.3HV,呈非晶态+晶态的混合结构。观察发现,Ni-P电镀层在Si Cp/Al表面Al相上的沉积十分迅速,Si C相上生长十分缓慢,导致镀层在基底存在Si C的部位出现凹陷,使得镀层微观表面凹凸不平。在此基础上,采用单因素实验,研究了Ni Cl2、Na H2PO2的浓度和电流密度、p H值、温度对镀速、镀层P含量及表面质量的影响规律。为了改善电镀层的微观形貌,对Si Cp/Al表面活化和化学预镀的前处理工艺进行了研究,确定了活化工艺和化学预镀工艺配方。结果表明,通过活化加化学预镀的前处理工艺,可获得表面均匀平整的Ni-P电镀层,且显著提高了电镀层的结合强度。Ni-P镀层的结构及性能主要受P含量的影响。随P含量增加,镀层表面变得平整、光亮,逐渐由晶态向非晶态结构转变,耐蚀性提高,焊接性下降,硬度在11.4wt%时达到最大值723.3HV。P含量为9.38wt%的镀层,热处理温度达到350℃后,镀层中开始析出Ni3P相,开始由非晶态向晶态转变;500℃时,镀层完全转变为晶态结构,由纯Ni和稳定相Ni3P组成;在热处理过程中,无Ni12P5和Ni5P2等亚稳相的析出。经400℃热处理后,镀层硬度达到最大值,镀层耐蚀性和焊接性均下降。实验结果表明,在Si Cp/Al复合材料表面镀覆P含量9.38wt%的Ni-P镀层,可有效改善其焊接性和耐蚀性,同时使其强度有所提高,并且热导率无明显削弱作用,因此,能够满足用作IGBT基板时的使用要求。