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ABS塑料电镀的工艺研究

放大字体  缩小字体发布日期:2012-06-08  浏览次数:783
核心提示: 对Ass塑科电饭的工艺进行了实验研充,对以甲醛为还原剂,酒石酸盐和EDTA双络合剑的碱性化学饭铜的基本工艺进行了优化处理,并简单讨论了影响化学镀铜镀速和镀液稳定性的因素。
   李 乃军 ,闰 旭

  (沈阳大学师范学院自然科学系110015

  摘 要 :对Ass塑科电饭的工艺进行了实验研充,对以甲醛为还原剂,酒石酸盐和EDTA双络合剑的碱性化学饭铜的基本工艺进行了优化处理,并简单讨论了影响化学镀铜镀速和镀液稳定性的因素。实脸所得化学镀层光滑细腻,结合力强,且厚度适中,导电性好:电镀层光亮细腻,结合力好。

  关键词: 塑抖电镀;电镀;化学镀

  /中 圈 分 类号l TQ153.2 [ 文 献标识妈I A [文章编号l 1001一1560(2002)增刊一0066一02

  塑料电破是指用化学被和电饭方法在塑料表面涂理金属层的加工工艺。20世纪60年代人们发现对ABS塑料采用化学方法腐蚀后,经电坡所得艘层的结合力要比在其它塑料上的结合力高出一个数最级,从此ABS塑料的电仗获得了迅速发展[1]。

  塑料 电 镀 制品既有重t轻、耐蚀性好、成型容易等优点又具有装饰性好、导电性、导磁性、可焊性等特性。所以塑料镀制品已代替镍、锌、铜等金周制品敏广泛应用于汽车仪器仪表、电子、家用电器、五金器具、厨房制品、洗手间设备等行业。除此外还广泛用来作表面装饰。又由于塑料电坡制品重I轻,人们发现这种电坡的塑料制品可用于军事设备和空间工程零件,因此塑料电镀的进一步开发与应用有誉广阔的前景[1]。

  1 实验方法

  1.1 镀前处理

  1.1.1 除应力用冰 璐 酸 漫演法检查Ass塑料的内应力将零件在常益下用冰醋酸浸泡2 min然后水洗千澡零件表面个别地方产生少许白色粉末,说明有内应力存在。本实验采取在6 SC恒很下2h去除应力。

  1.1.2 化学除油本实 验 采 取氢载化钠40g /L,碑酸钠30g /L,碳酸钠25g /L硅酸钠4以L,60-65℃,10 min,进行化学除油。

  1.1.3 化学粗化

  塑料是一种疏水体,必须经过化学粗化以增加金属镀层和塑料的结合力[4];粗化温度也是一个关键因索低于60℃。粗化速度很慢,温度越高粗化时间趁短,粗化的质量可以从外观上作出判断,粗化不足或过度都会影响化学被铜的效果。本实验采取铬醉350 g/L,浓硫酸300 g/L,55-60℃,18一20 min。进行粗化,粗化后的塑料表面完全被水润湿,不反光表面粗糙度适宜。

  1.1.4 浸酸

  该工序的目的是将残留在零件表面的六价铬清洗干净以防污染敏化液或活化液[3]。本实验采取浓盐酸150ml/L,18℃, 5min.

  」15 敏化

  本实验的敏化在酸性二价锡盐溶液中进行,氯化亚锡15g/L,浓硝酸40 mL/L,18℃,6一7 min.

  1.1.6 活化

  活化的作用是使塑料表面形成催化活性层,使化学镀能自发进行。本实验以银盐为活化液,硝徽银2.5g/L,氮水(至澄清透明),18℃,10 min。反应方程式为

             1.1.7 还原

  零件经离子型活化液处理并清洗后要进行还原处理。以提高表面催化活性,加快化学镀沉积速度,同事还能除去残留在零件表面的活化液。防止将它带入化学镀液中引起的镀液分解。

  本实验采用在甲醛中浸泡的方法,用37%甲醛溶液100ml/L,18℃,30min,使银离子能充分地还原成银原子,浸泡后不必清晰,直接进行化学镀。

  1.2 化学镀

  由于化学镀铜成本低廉,工艺相对简单,并且在塑料电镀方面应用也比较成熟,故本实验采用化学镀同来形成导电层。

  1.2.1 化学镀层的沉积过程

  化学 镀 铜 是一种自催化氧化还原过程。开始时,它借助于活化时建立的贵金属催化中心进行铜的催化还原反应,铜开始沉积之后,则由新沉积铜的自身催化作用,使反应不断地进行下去沉积层逐步加厚。

  主反应为:

           1.2.2 影响因素

  (1)温度:随温度升高,活化后形成的一层重金属膜的催化活性显著提高,故沉铜速度明显加快。但温度过高,镀液极易分解,温度过低,沉铜速度过慢,且镀层易发黑[2].

  (2)搅拌:搅拌有两个作用,首先,有利于氢气的析出,提高镀速与镀层质量;其次,空气中的氧能氧化镀液中的一价铜盐,减少镀液产生铜粉的倾向,有助于提高镀液的稳定性。

  具体工艺实验数据见表1.
           1.3 电镀
              塑料京化学镀后,其表面已具导电能力,可以进行电镀。但如果沉积层较薄,电镀必须以较低的电流开始,且零件要带电下槽,具体工艺实验数据见表2。

              2 工艺流程

  ABS塑胶→除应力→化学除油→水清洗→化学粗化→水清洗→浸酸→水清洗→敏化→水清洗→活化→水清洗→还原→化学镀铜→水清洗→电镀。

  3. 实验数据

  3.1 化学镀铜(见表1)


             3.2 电镀

  3.2.1 光亮镀铜(见表2)

          3.2.2 光亮镀铜层上得光亮镀镍(见表3)

              4 结论

  (1)化学镀铜的较优配方和工艺条件为:硫酸铜30g/l,酒石酸钾钠140g/l,EDTA二钠盐12g/l,37%甲醛溶液 13~15ml/l,氢氧化钠30g/l,三乙醇胺5g/l。温度:20℃,时间:30min。

  (2)光亮镀镍的最佳阴极电流密度为:1A/dm2(见表4).

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