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【电镀技术】石膏、木材、树叶及其他非金属材料电镀化学镀配方探讨

电镀圈2018-11-07 12:10:26


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配方1:石膏镀前的表面处理

①封闭处理:将石膏制品浸入温度105℃的熔融石蜡中约30min,取出滴干冷却。

②喷涂ABS塑料:将熔融的ABS塑料黏状液体喷涂在石膏制品表面,喷涂尽可能均匀、致密,不宜过厚,表面尽量光滑平整。

③除油

磷酸钠:50g/L

氢氧化钠:5g/L

OP乳化剂:2g/L

水:加至1L

工艺条件:温度50℃,时间5min。

④粗化

铬酐:40g/L

硫酸:400mL/L

水:400mL/L

工艺条件:温度60—70℃,时间5—30min。

⑤敏化

氯化亚锡:20g/L

盐酸:40mL/L

水:加至1L

工艺条件:温度室温,时间3—5min。

⑥活化

硝酸银;1—2g/L

氢氧化铵:5一1OmL/L

水:加至1L

工艺条件:温度室温,时间3min。


配方2:木材化学镀前表面封闭处理(一)

酚甲醛树脂:60g

聚氯丁二烯树脂:40g

乙醇:100g

氧化亚铜:20g

碳酸二乙酯:在20℃下调至适合黏度

用上述物料配成金属氧化物树脂胶,用本品对木材表面进行封闭处理。

先将本品涂布木材表面,用软磨轮磨光,然后用稀硫酸溶液处理。氧化亚铜 经酸处理生成金属铜,再进行敏化、活化处理,即可进行化学镀铜。


配方3:木材化学镀前表面封闭处理(二)

环氧树脂:15g

丁二烯聚丙燃橡胶:15g

二丙酮醇:50g

甲苯:50g

酚甲醛树脂:11g

氧化亚铜:60g

此为金属氧化物树脂胶配方,使用与配方2相同。


配方4:木材电镀前表面处理(导电胶配方)

618环氧树脂:100g

三乙烯四胺(或四乙烯五胺):11g

银粉(200~250目):450g

环己酮:200mL

丙酮:130mL

使用时,为了避免产生银粉沉淀,必须不断晃动喷枪。用喷枪喷涂后,在45.60%烘箱中烘8—10h,用零号水砂布将表面打光,再用万能表测导电胶层的导电能力,合格后即可电镀。


配方5:花卉和树叶的电镀

①镀前处理:首先把准备电镀的植物用水清洗后浸入温水中除去污物,然后浸入含氯化亚锡10g/L、盐酸10mL/L的水溶液中进行化学镀锡,接着用水清洗(这时,在工件上已形成一薄层镀锡膜,并有一部分沉积锡浸入工件的孔隙内部),将经化学镀锡后的工件浸入含有氯化钯0.2g/L、盐酸2.5mL/L的水溶液中,进行表面活化。经过上述各工序处理的工件,最后采用电镀法进行电镀镍或电镀铑等贵金属,此法用来生产高级装饰品。

②镀镍液配方

硫酸镍:30g

柠檬酸钠:30g

氯化铵:50g

水:加至lL

用氨水将pH值调节到l0.5。


配方6:树叶电镀

①镀前处理:选择一片质地较硬、完整的带柄树叶,放进浓肥皂水中浸泡30min,取出经清水漂洗,并用丝绸来回摩擦后,放人纯乙醇中浸泡5—10min;将上述处理过的叶片放入新配制的稀氯化亚锡溶液中浸泡半分钟,取出放进蒸馏水中漂洗;将树叶放入银氨溶液(200mL的4%硝酸银溶液,逐滴滴人4%的氨水至产生的沉淀恰好溶解)中,并滴人36%的甲醛溶液约20滴,2min后取出用清水漂洗,叶片已是银光闪闪,则可进一步镀铜或镀铬。

②镀铜:镀铜时,在烧杯内先放人浓硫酸铜溶液,然后添加少量的稀硫酸。叶柄用裸铜丝缠绕,放入溶液内作为阴极,铜棒为阳极。电镀电流通过改变两极距离来调节,最好控制在0.5—1A,时间约2min即可。此法还可以用来镀果实、鲜花和昆虫等。树叶经过电镀后可以长久保存,叶片的形态和叶脉均不变。


配方7:玻璃钢仿金电镀和着色处理

①电镀低锡青铜合金

柠檬酸:175—215g/L

氢氧化钠:90—120g/L

碱式碳酸铜:18—23g/L

锡酸钠:24—29g/L

磷酸:5g/L

水:加至1L

工艺条件:pH值9~10,温度18~45℃,电流密度0.5—2A/dm2,阴极和阳极面积比为1:1—1:5,电镀时间4min。

镀液配制时,先将柠檬酸溶于一定量的水中,加入氢氧化钠,再将碱式碳酸铜加入溶解好的柠檬酸钠溶液中,待溶液清亮不产生气泡时,冷却,加入磷酸,过滤后得铜盐溶液;在另一容器中,将锡酸钠溶于一定量的稀碱热溶液中(在水中加入3—5gNaOH),完全溶解后加2mL过氧化氢,过滤,即得锡酸钠溶液;最后将冷却后的锡盐溶液在搅拌条件下缓慢加入铜盐溶液中,用水补足体积,并用柠檬酸或氢氧化钠调节pH值至9—10,即可通电试镀。

②合金镀层的化学着色处理

硫化钾:5—7g/L

氯化钠:3g/L

工艺条件:温度30—40℃,时间10~15s。

虽然低锡青铜仿金镀层色彩鲜艳,可作表面装饰,但镀层容易氧化变色,进行化学着色处理,可使镀层化学稳定且表面变得古色古香,丰富了玻璃钢的表面装饰效果。但在化学着色前,镀层须在98%硫酸50mL/L、十二烷基硫酸钠0.1g/L的溶液中进行活化处理,效果才好。

整个工艺过程为:预镀件(通过掺和超细导电粉制成导电玻璃钢)→500#一l600#水砂纸打磨→化学抛光→碱除油→浸蚀→TOS处理液处理→镀铜过渡层→镀光亮镍过渡层→电镀低锡青铜合金→活化处理→化学着色。


配方8:金刚石复合化学镀

硫酸镍:21g/L

乳酸:27g/L

丙酸:2g/L

次亚磷酸钠:24g/L

金刚石微粉[(人造多晶体,粒径3.5μm,经活化处理)加人体积分数为0.8%]:适量

工艺条件:镀液pH值4.5—4.8(用NaOH调节),镀液温度90一93℃,镀覆时间2h(镀层厚度l5μm),装载比<150cm3/L,热处理400℃,时效2h。

金刚石复合镀层具有最高硬度和最佳耐磨性,分别为镍磷化学镀层的2.8倍和l6倍;还具有优良的导热性和耐蚀性,因而可以用来大幅度提高铸塑模具和冷加工模具的使用寿命。其长期工作温度可达400℃左右。


配方9:金刚石磨粒化学镀镍

氯化镍:15g/L

次亚磷酸钠:16g/L

琥珀酸钠(络合缓冲剂):36g/L

工艺条件:pH值4.5—5.5,温度63—67℃。

金刚石磨粒化学镀镍的主要工序如下:

①金刚石净化和粗化:将磨粒于l:1体积比的盐酸中煮沸5~10min,再用蒸馏水煮沸后用水洗至中性。

②敏化处理:将金刚石在氯化亚锡10g/L、盐酸40mL/L的敏化液中,超声处理3—5min,再彻底清洗干净。

③活化处理:将金刚石放入二氯化钯2g/L、浓盐酸10mL/L的活化液中,煮沸3—5min,倾出金刚石,充分清洗。

④还原处理:将金刚石用次亚磷酸钠30g/L还原液,室温处理l—2min,把未被洗净的活化剂还原掉,还原后的磨粒不要水洗直接人化学镀镍溶液。

金刚石化学镀镍后可提高抗压强度47%一50%,增强热稳定性(抗氧化温度可达1700C),镀镍金刚石砂轮因此可延长寿命30%一200%。

金刚石磨粒化学镀镍可应用于切削工具、超声波元件、散热元件、半导体元件等领域。


配方10:石墨粉表面化学镀铜

硫酸铜

:100g/L

丙三醇:100g/L

氢氧化钠:100g/L

碳酸钠:30g/L

还原液(中国科技大学):40g/L

工艺条件:pH值12,温度25℃。

将经过敏化、活化处理的石墨粉干燥后,加入相应的被镀金属盐溶液中,然后立即加入还原剂。在反应过程中连续搅拌镀液直到施镀完成。

工艺流程:石墨粉(38μm)→敏化(氯化亚锡l0g/L,浓盐酸45mL/L)→水洗→活化(硝酸银30g/L,氨水50mL/L)→水洗→干燥→化学镀铜→钝化→烘干→镀铜石墨粉。

石墨粉经过表面化学镀铜,获得一层均匀、完整的镀层,既具有金属良好的导电和导热性能,也具有石墨优越的润滑耐磨性能,用于制备金属石墨 复合材料。本工艺由中国科技大学研究开发。


配方11: 碳粉表面铜的化学镀和电镀

①化学镀铜

硫酸铜:10g/L

乙二胺四乙酸二钠:20g/L

甲醇:40—80mL/L

亚铁氰化钾(稳定剂):80~130mg/L

甲醛(37%):20mL/L

氢氧化钠:5g/L

工艺条件:pH值11.5—12.5,温度22—24℃,搅拌5~10min。

②电镀铜

硫酸铜:160~200g/L

硫酸:50~70mL/L

葡萄糖:30~40g/L

工艺条件:温度20—30℃,电流密度2A/dm2,搅拌间歇时间5min。

整个工艺流程为:碳粉(100—200目,5g)→亲水处理(在15%NaOH溶 液200mL中煮沸10min,过滤,水洗;再在15%HN03中煮沸20min,过滤水洗)→敏化处理(SnCl220g/L,HCl 2mL/L,室温下搅拌8~10min,水洗至中性)→活化处理(PdCl20.5g/L,HCl 10mL/L,煮沸下搅拌8—10min,水洗至中性)→还原处理(NaH2P04·H2040g/L,室温,搅拌8—10min,水洗至中性,防止把未还原的活化剂PdCl2带人化学镀液中)→化学镀铜→电镀铜。

碳粉经化学镀铜及电镀铜可使碳粉粒子具有良好的导电性。作为填料加入塑料中,可使塑料获得较好的防带电性能及电磁屏蔽性能。


配方12:花粉微粒表面化学沉积镍层

六水硫酸镍:7.88g/L

酒石酸钾钠:10.59g/L

肼:27.40g/L

复合稳定剂:适量

工艺条件:pH值l3,温度85℃,时间30min。

上述配方工艺适用于在花粉微粒表面进行化学沉积镍层,镀层均匀致密。所获得的核壳结构产物是新型轻质镍基壳层微球材料,可作为金属镍粉的轻质替代材料。


配方13:化学镀碳纤维增强钛酸铝基复合材料

①碳纤维化学镀铜

硫酸铜:10.000g/L

酒石酸钾钠:40.000g/L

甲醛:10.000g/L

氢氧化钠:10.000g/L

稳定剂(辽宁工学院):0.002g/L

②碳纤维化学镀镍

硫酸镍:20.000g/L

次亚磷酸钠:25.000g/L

乙酸钠:10.000g/L

缓冲剂(辽宁工学院):10.000g/L

稳定剂:0.002g/L

化学镀流程为:敏化→水洗→活化→水洗→还原→化学镀铜→水洗→化学镀镍→水洗→烘干。

③化学镀碳纤维增强钛酸铝基复合材料

钛酸铝陶瓷粉 100份

化学镀铜镍碳纤维(吉林碳素厂生产3K、

PAN基碳纤维,直径7—9μm,长lmm) 5—10份

将化学镀碳纤维加到钛酸铝陶瓷粉料中充分混匀,再冷压成6.5mmx10mmx40mm的坯样,最后经1550℃在氩气保护下烧结1h,冷至室温即成试样。

钛酸铝陶瓷具有耐高温、低膨胀、抗热震、抗酸碱、隔热性好的特点,是目前低膨胀材料中耐高温、耐腐蚀性能最好的材料之一,但其强度低,影响其作为结构材料使用。用复合镀铜镍碳纤维增强后,使碳纤维、镀层、基体之间良好复合,抗弯强度提高3.29倍,断裂韧性提高2.39倍,可用于汽车发动机排气管、热电偶保护管等领域。

本技术由辽宁工学院研究开发。

摘于网络

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