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电镀前处理不导电基体的金属化

浏览次数: 日期:2013-9-9 15:50

不导电材料的电镀包括塑料、陶瓷、纤维和各种有机材料的电镀,近20年来有很大的发展。特别是线路板、电器元配件方面对非金属电镀工艺有很大的需求。在机械产品和日用品方面,由于逐渐采用塑料来代替金属,也使塑料的电镀装饰方面产量大幅度增加。

    由于材料不能导电,所以开始时需要使其表面通过化学方法来形成初步的导电层,而这层导电膜应当与材料结合牢固,从而能够在此基础上进行正常的电沉积。

    许多非金属材料的表面比较光滑,也缺乏易于使金属原子结合和成核生长的条件。所以,在沉积金属前一般要设法使其表面活化和粗化,而这种处理须用简易的化学方法来完成,并且不能从本质上损伤材料表面。

    目前这种初步处理是采用粗化、敏化、活化等顺序步骤来稳步的完成。最后在这个基础上进行化学沉积而使整个表面上形成一种牢固的能导电的底层,然后便能进一步实施各种常规的电镀工艺。

    表面的粗化一般利用氧化性的浓铅酸溶液。以300g/L的铬酐加上300mL/L左右的浓硫酸在约60-70度下浸泡约半小时便可达到目的。经过这样的处理后表面变为平光而稍微变暗,然后用稀碱中和并清洗。这种粗化处理与胶接时涂胶前的预处理很近似,对于以后镀层的结合具有关键性的作用。

    粗化之后让表面吸附上一层还原性物质的工作称为敏化。敏化之后用钯盐或银盐活化以沉积出一层有催化活性的细粒物质构成的膜层。这种膜层可以对化学镀溶液进行引发,使化学镀得以持续从而让表面镀上导电性的金属镀层。这样一来,绝缘的材料便被金属化。

    用0.2-0.3g/L的二氯化钯(PdCl2)溶解于200ml/L的盐酸溶液。不断搅入20g/L的二氯化锡(SnCl2·2H2O))并继续在40-45度下连续搅拌数小时。这样配成的溶液在40度下处理塑料约3分钟。大量的盐酸气味较大,所以也有人将酸含量减至10mol/L而改加180g/L(的食盐以减少刺鼻气味。经处理之后的塑料用次磷酸钠占质量比约3%的溶液浸上数分钟以除去胶粘膜层,便能直接进行化学镀。有了化学镀层做底层,以后的电镀便可按常规方法来进行。

    不同品种的材料具有不同的表面分子结构和表面特性,因而处理方法也不可能千篇一律。饱和的聚合烃类如聚丙烯须先用二甲苯等溶胀。聚四氟乙烯类则要用四氢呋喃加萘和金属钠各1摩尔配成萘钠液并在避氧条件下来进行粗化。一般的塑料可以用相应的普通溶剂来使之溶胀。吹砂也常用来做方便的粗化方法。酚醛塑料常直接用碱来粗化,而陶瓷、玻璃等含硅材料则要往一般的粗化溶液中加氟氢酸。因为塑料的品种和成分繁杂,所以对每种材料要做试验和测试,这样才能保证质量。有的材料处理很容易而有些材料要得到好的结果颇难。所以为了塑料电镀方便,目前许多塑料生产厂商都已专门调配一些宜于电镀的产品以供电镀生产者选用。

    用溶剂或吹砂虽然也能粗化,但效果往往不如化学处理。所以许多生产单位宁愿采用较麻烦的化学方法,或者两种并用。

    初始的镀层实际上可以用银、铜或镍。这几种镀层都能做塑料金属化的起始层。装饰层常用银,印刷线路板通孔金属化常用铜,而许多工业品用化学镍的也很多。一些特殊的基体,例如鲜花等鲜活材料,常常要先喷涂上塑料型的涂膜。然后按塑料金属化的方法来电镀。这类产品往往都有很强的装饰效果。

    塑料或其他非金属制件金属化前也应符合类似金属电镀零件的种种要求。例如边棱毛刺须打圆和除净、表面不应有孔隙、裂缝和各种类型的缺陷。镀前也应对零件检查以确认能够达到电镀的要求。


 

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