專利名稱:在不導電材料上刷鍍金屬的方法
本發(fā)明涉及在不導電材料上刷鍍金屬的方法，更具體地講，涉及在例如塑料、玻璃、陶瓷、竹木制品、木材、石料、石膏、水泥制品等各種不導電材料上，采用無電刷涂的手段，使用組合化學試劑，經(jīng)過化學反應，使其表面上沉積金屬鍍層的方法;本發(fā)明還涉及采用上述方法制得的產(chǎn)品。
在導電材料表面，采用浴槽電鍍的方法沉積金屬已經(jīng)長期廣泛應用。在導電材料表面，采用電刷鍍的方法沉積金屬層也已經(jīng)廣泛應用。將不導電的材料預先進行表面處理，使其具有導電的性能，然后再進行浴槽電鍍或電刷鍍也已經(jīng)是公知公用的技術(shù)(見美國專利號4481081，4165394)。
某些不導電的非金屬材料上，例如陶瓷，塑料等經(jīng)過腐蝕后，再用浸蘸的方法，使其經(jīng)過能夠給二價錫離子的吸附提供更多的吸附位置的交連劑處理;再用浸蘸的方法，使其經(jīng)過二價錫離子、銅離子水溶液處理;然后，還用浸蘸的方法，使其經(jīng)過能夠還原-價銅的還原劑的處理;再進行浴槽無電化學鍍，使其表面沉積金屬層(見美國專利號3993848)。這種采用浴槽的無電鍍覆金屬的方法也已經(jīng)是公知技術(shù)。
但是，至今為止，所有的在不導電材料上鍍覆金屬的技術(shù)都離不開鍍槽，都必須把要鍍覆金屬的材料浸入到預處理溶液和鍍槽液中。這樣，就使這種方法的應用受到很大限制。首先，要鍍材料的尺寸受到限制，實際應用中，不可能設置尺寸太大的浴槽。其次，限制了可鍍材料的種類，將多孔性的，大量吸收浴槽中的溶液的材料浸入浴槽，會造成浴槽溶液的大量浪費。而且，這種方法不適用于對材料的部分表面進行鍍覆。
本發(fā)明人經(jīng)過多年研究，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)，采用一些組合予處理溶液(敏化溶液和活化溶液)和組合無電刷鍍鍍液，就能夠不必將要鍍的材料浸入鍍液槽，而只用噴涂或刷涂的手段，在各種不導電的材料上鍍覆金屬。
本發(fā)明的無電刷鍍方法，擺脫了浴液槽中浸蘸的工藝步驟，設備簡單。工藝靈活，即可在材料的全部表面鍍覆金屬，也可在材料的部分表面鍍覆金屬，而且不受材料本身表面狀態(tài)及材料本身尺寸大小的限制，可廣泛地在各種不導電材料表面鍍覆金屬。另外，用本發(fā)明的方法鍍覆的金屬與基底材料結(jié)合得牢袖，在刷鍍過程中節(jié)省原料，刷鍍速度快，刷鍍過程不受溫度條件的限制。最后，本發(fā)明的方法中所使用各種處理溶液中不含氰，而且可以全部采用對人體無害，對環(huán)境無害的物質(zhì)配制本發(fā)明中使用的組合化學試劑。
本發(fā)明提供在不導電材料表面鍍覆金屬的方法。
本發(fā)明的目的之一是提供一種在耐酸性腐蝕的材料，表面為弱極性的或非極性的有機材料基底上，采用組合化學試劑，進行無電鍍覆(化學鍍)，使基底表面沉積金屬層的工藝方法，本發(fā)明提供的方法的特征在于，不用浸蘸浴液槽，只用刷涂或和噴涂的手段，就能在各種耐酸性腐蝕材料，表面為弱極性或非極性的有機材料基底上鍍覆金屬，它包括下述步驟(1)選擇性地對基底表面進行粗化處理，其中包括機械粗化處理，及對基底有粗化作用的化學試劑溶液和(或)有機試劑在基底表面刷涂或噴涂的化學粗化處理。
(2)敏化處理，在選擇性地粗化處理過的基底表面上，用含有0.0001-1克/升，更為常用的是含0.01-0.1克/升(重量)陰離子表面活性劑，且含有不易被空氣氧化，但易被有催化活性的金屬的陽離子氧化的金屬離子的強酸性溶液刷涂或噴涂，(3)活化處理，在經(jīng)過敏化處理的基底表面上，用含有有催化活性的金屬離子溶液刷涂或噴涂，有時敏化和活化處理可同時進行。
(4)化學無電鍍覆，用含有待鍍金屬的離子的溶液，在經(jīng)過活化處理的基底表面上反復刷涂，直到表面上沉積了所需要的厚度的金屬層。
本發(fā)明的目的之二是提供在吸水性較強或極性較強的有機材料，耐酸性腐蝕的不導電材料基底表面上，鍍覆金屬的工藝方法。在這類材料表面鍍覆金屬的工藝步驟，與前述在耐酸性腐蝕材料，表面為弱極性或非極性的有機材料鍍覆的工藝步驟完全相同。所用的設備，工具基本相同。兩者的區(qū)別在于采用了不同的組合處理溶液。其特點在于所用的組合敏化處理液中含有一定量的醇，還含有能與起敏化作用的離子絡合的指示劑，例如百里酚蘭類指示劑。
本發(fā)明的目的之三是提供在耐堿性腐蝕能力較強的材料，或顯堿性的材料表面鍍覆金屬的方法。在這類材料表面的鍍覆所采用的工藝步驟，設備及工具與兩種方法也基本相同，其特殊之處在于采用了堿性敏化組合處理溶液，溶液中含一定量的強堿，也還含有能與起敏化作用的離子絡合的指示劑和醇類物質(zhì)。
本發(fā)明的方法應用范圍廣，選擇不同的化學試劑，就能夠只用刷涂(或)和噴涂的手段在各種不導電材料上鍍覆金屬層。
在用本發(fā)明的方法鍍覆金屬層之后，表面層已經(jīng)導電。還可以用電刷鍍的方法，繼續(xù)在表面層上鍍覆金屬。當然也可根據(jù)需要用任何處理導電材料表面方法，繼續(xù)進行表面處理。
本發(fā)明另外的目的是提供在各類不同材料的基底表面上進行無電刷鍍(化學刷鍍)的工藝中，所使用的組合敏化處理溶液。
1.在耐酸性腐蝕的不導電材料，表面為弱極性或非極性不導電有機材料上使用的組合敏化液，其中含有濃度較高的起敏化作用的金屬離子，這類金屬離子不容易被空氣氧化，但很容易被活化溶液中起活化作用的金屬離子氧化，常用的這類金屬離子有二價錫離子，二價錫離子一般為50-350克/升。
組合敏化液中，還要加入大量的酸。其中，也可含有少量的百里酚蘭類的指示劑。
具有特征性的是，組合敏化液含有濃度很低的陰離子表面活性劑。所用的陰離子表面活性劑以直鏈烷基磺酸鹽效果為好，其中含8-20個碳原子最為常用。表面活性劑的濃度應當很低，一般為0.0001克/升-1克/升，不能超過1克/升，濃度過大會降低化學鍍層的結(jié)合強度。表面活性劑濃度過低。會造成漏鍍現(xiàn)象，而且降低化學刷鍍的速度。
實踐證明，最好將表面活性劑預先配成鹽酸試劑使用。鹽酸試劑是由0.01-1克/升的烷基磺酸鹽和20-25%的HCl水溶液組成。
這種組合敏化劑中還可含有少量的丙三醇。
這種組合敏化液的成份為
SnCl250-350克/升36%的鹽酸 50-150克/升WJ-1 10-100克/升GY 5-10滴/升其余 水其中，WJ-1代表鹽酸烷基磺酸鹽試劑，由20-25%的鹽酸和按重量計0.01-1%的烷基磺酸鹽組成。GY代表丙三醇試劑，由70-80%(重量)是丙三醇和水組成。
2.在吸水性較強、耐酸性腐蝕的不導電材料或極性較強的有機材料上使用的組合敏化液。這種敏化液中起敏化作用的金屬離子與第一種中的相同，唯其濃度略低。其中的酸量也較第一種少。
這種敏化液的特征是含有能與起敏化作用的金屬離子絡合的指示劑，以及一定量的醇，以乙醇最為常用。此處所說的指示劑在刷鍍過程中能改變顏色，指示刷鍍效果，使刷鍍均勻完全。乙醇揮發(fā)性很強，因此敏化處理過程中，敏化液的濃度變大。
這種組合敏化處理液中也可含有丙三醇。
用這種敏化液處理的材料一般都容易被水浸潤，因此添加表面活性劑并不是必需的。應當注意到，這種組合處理液中乙醇的濃度要根據(jù)具體的基底材料進行調(diào)整。
這種組合敏化液的成份為SnCl225-175克/升36%的鹽酸 35-110克/升JJ 50-100克/升GY 3-5滴/升其余 水其中，JJ代表酒精酚蘭試劑，由95%的酒精和按重量計約0.01-1%的百里酚蘭類指示劑組成。GY代表丙三醇試劑，由70-80%(重量)的丙三醇和水組成。
3.在耐堿性腐蝕或顯堿性的不導電材料上使用組合敏化液。這種敏化液中起敏化作用的金屬離子與第一種中的相同，但這種敏化液中含有大量的堿，金屬離子完全是以可溶的形式存在。
這種敏化液的特征在于，其中含有大量的酒石酸根，其濃度范圍為120-270克/升。
其中還可加入一定量的醇，最常用的是乙醇;以及能與起敏化作用的金屬離子絡合的指示劑。
這種組合敏化液的成份為SnCl250-100克/升NaOH 100-150克/升酒石酸鈉鉀 120-170克/升JJ 50-100克/升其余 水其中，JJ代表酒精酚蘭試劑，由95%的酒精和按重量計0.01-1%左右的百里酚蘭類指示劑組成。
本發(fā)明提供的組合敏化處理液無毒無害，對環(huán)境學無影響;而且所用的原料便宜易得;配制的方法也十分簡便，很容易操作。因此，可以廣泛地在各種場合下使用。
本發(fā)明提供的工藝方法，設備簡單，原料便宜易得，工藝靈活，沉積速度快。根據(jù)要鍍覆的材料的表面性能選擇組合敏化處理溶液，幾乎可在所有常見的不導電材料上鍍覆金屬。
本文中所用的術(shù)語“耐酸性腐蝕材料”指基本上與酸不反應，或酸對其表面的溶蝕作用非常弱，用酸性組合敏化溶液對其表面進行處理，對材料本身的性質(zhì)和形狀沒有不利的影響的材料。這類材料的實例有，各種塑料、各種玻璃、有機玻璃、帶釉的陶瓷、花崗巖，硅酸鹽石料，竹，某些種類的木材等。
術(shù)語“表面為弱極性，或非極性的有機材料”幾乎包括了所有的常見有機材料，其中有各種塑料，各種樹脂。實例有，環(huán)氧樹脂，聚乙烯，酚醛塑料，聚氯乙烯，聚砜，氨基塑料，某些ABS塑料，聚四氟乙烯，聚醛等。
術(shù)語“吸水性較弱，耐酸腐蝕的材料”指材料本身結(jié)構(gòu)中有空隙，且材料本身與酸基本不反應，當用酸性組合敏化液對其表面進行處理時，對材料本身的性質(zhì)和形狀沒有不利的影響材料。這類材料的實例有素燒陶瓷，泥土制品，石膏制品，木，竹等……術(shù)語“耐酸性腐蝕，表面的極性較強的有機材料”指各種可槽鍍塑料，如某些ABS塑料等。
術(shù)語“耐堿性腐蝕或顯堿性的不導電材料”指材料本身不與堿反應，或者由于與酸反應，已經(jīng)不能用酸性組合敏化溶液處理的材料。這類材料的實例有，含有碳酸鹽的物質(zhì)，如大理石、石灰石、水泥制品;花崗巖石料，硅酸鹽石料，木質(zhì)果，竹，木藤之類的材料也可放在這類材料之中。
在本發(fā)明的方法所述的粗化步驟中，要根據(jù)具體的基底材料，選用機械粗化法，化學試劑粗化法，或溶劑粗化法。當然，也可有三種方法全都采用，或者材料本身就不需要粗化處理的情況。所說的機械粗化，可以是任何機械粗化方法，如，磨，噴砂，砂布打磨等。所說的溶劑粗化可根據(jù)具體基底材料，選用溶劑，例如，對有機玻璃基底，可選用丙酮;對聚乙烯塑料，可選用環(huán)己酮等。所說粗化化學試劑，可用強酸和氧化劑的混合物，含氫氟酸的腐蝕劑等，如，每升含10-30克GO3和125-250克H3SO4的水溶液，每升含75-125克H2SO4，43-127克HF和30-65克GO3的混合物，每升含25-50克KMnO4和30-70克H2SO4的混合物。
各種粗化手段各有特點。機械粗化見效快，但對于外形復雜的制件不易操作，從微觀看，機械粗化不如化學粗化效果好。如圖所示。
粗化后要沖洗干凈，觀察粗化效果，要求粗化后的表面容易浸潤。
本發(fā)明的工藝方法中所使用組合敏化處理液已在前文詳述。按本發(fā)明，要根據(jù)基底材料，選用不同的組合敏化處理液。有些材料，可用不同的組合敏化液處理，例如，某些質(zhì)地密實的木材，即可用酸性敏化液處理，也可用堿性敏化液處理。但是，也有些材料需要嚴格選定的組合敏化液，例如，大理石需要堿性敏化液，塑料需要含陰離子表面活性劑的敏化液?？傊趯嵤┍景l(fā)明時，一定要根據(jù)要鍍覆的基底材料的性質(zhì)選擇組合敏化處理溶液中的組分和濃度。
對某些吸水強的基底材料，在敏化前應進行預處理，目的在于堵塞住吸水孔穴。可用任何常規(guī)的堵孔處理步驟，如涂漆，噴塑等。
經(jīng)過敏化處理的表面，對于有些基底材料還要進行漂洗，以除去過多敏化液，并促進了活性物質(zhì)在表面上吸附。最便宜且有效的漂劑是水，應當采用去離子水漂，以免帶入其他對鍍覆不利的物質(zhì)。
活化處理是將含有催化活性金屬離子的組合活化溶液，用刷涂或噴涂的方法施加到敏化過的基底表面上，并使其浸潤表面?；罨褐械拇呋饘匐x子被敏化處理時吸附在基底表面的還原性離子還原為金屬微粒，并緊密地吸附在基底表面上。
吸附在基底表面的具有催化活性的金屬微粒，是化學刷鍍時的結(jié)晶中心，因而活化要均勻完全?；罨瘯r，基底表面的顏色發(fā)生變化，因此，活化后就能初步判斷前幾個處理步驟的效果，如不合格，應重新進行敏化活化處理。
在本發(fā)明的鍍覆方法中，活化處理所使用的組合溶液中除含有常用的活化金屬離子之外，其中還可能含有陰離子表面活性劑，丙三醇，乙醇和NH4OH。
常用活化金屬離子有銀子和鈀離子。對于含銀離的活化液，其中必須添加一定量的乙醇和NH4OH，根據(jù)情況，還可添加一定量的丙三醇或陰離子表面活性劑。溶液中銀離子的濃度一般比較高。
對于含鈀離子的活化液，其中必須添加一定量的鹽酸，根據(jù)情況，還可添加一定量的乙醇和(或)陰離子表面活性劑鈀離子的濃度比糟鍍高，約為1-5克/升。
含陰離子表面活性劑的組合活化液主要對耐酸性腐蝕，表面為弱極性或非極性的不導電材料適用，特別是對有機不導電材料上的鍍覆，添加低濃度的表面活性劑，大大提高了刷鍍效果。
對易與酸發(fā)生反應的基底材料，必須使用含銀離子的活化液。
經(jīng)過活化處理的基底表面在化學無電鍍覆之前，要根據(jù)具體選用活化液濃度，活化處理的條件，選擇性對基底表面進行還原處理，有的在還原處理之前還要進行水漂洗。
還原處理的目的是將在活化處理中施加在基底表面上的，與起敏化作用的金屬離子反應后剩余的活化離子還原?；罨幚砗罂刹挥盟?，直接將還原性溶液刷涂或噴涂在基底表面上。值得注意，對于某些由于幾何形狀的原因，某些部位還存積過多的活化液的情況，直接還原處理易使大量的催化活性金屬離子被還原，沉積在待鍍表面上，這對鍍層的結(jié)合不利。因此，在還原處理之前，應將存積的過多活化液洗掉。
還原處理所用的還原液是傳統(tǒng)的已知還原處理液。
經(jīng)過上述各個步驟的處理之后，接著進行無電化學刷鍍，也就是用刷涂或噴涂的方式，將化學刷鍍?nèi)芤翰粩嗟厥┘拥交妆砻嫔希够瘜W鍍液中的金屬離子在還原劑的作用下連續(xù)不斷地沉積到待鍍表面上，形成與基底緊密結(jié)合的金屬層，直到所需要的厚度。
刷鍍中所用的刷鍍工具可以是任何能均勻刷涂，且與各種處理液不發(fā)生反應的材料制成的工具，如棉制品、毛制品、合成纖維、多孔軟材料等。
化學刷鍍液也是組合鍍液，其中除含有待鍍的金屬離子之外，還含有還原劑，絡合劑，緩沖劑等。
經(jīng)過無電化學刷鍍之后，基底表面上已經(jīng)沉積一層金屬，具有導電性質(zhì)。這樣，就能夠用任何對導電材料進行表面處理的技術(shù)繼續(xù)處理，以達到最終的處理目的。最適合的后續(xù)處理是電刷鍍。電刷鍍技術(shù)也不使用浸蘸浴液槽，也不受基體的幾何形狀和大小的限制。當然，根據(jù)需要，某些基底也可再用鍍槽電鍍。在需要再進行電刷鍍或鍍糟電鍍時，應當注意在本發(fā)明的刷鍍中應刷鍍出適當?shù)膶щ娐?lián)接部位，特別是在只需要局部表面刷鍍的情況。
對本發(fā)明，除了具有前面已經(jīng)提到的優(yōu)點之外，還應注意到，由于無電化學刷鍍過程中存在相對運動，使待鍍表面的溶液不斷被攪拌，加速了溶液中的質(zhì)點的擴散速度，加速化學反應，因而吸附和沉積速度都比較快，提高了效益。
本發(fā)明中所用的各種組合處理溶液和刷鍍?nèi)芤盒再|(zhì)穩(wěn)定，都屬于自消耗型溶液，不進行分析調(diào)整。溶液中金屬離子的濃度較高，有利于得到較高的吸附和沉積速度，也提高了效益。
下述實施例更具體地說明了本發(fā)明。
實施例1配制在耐酸性腐蝕不導電材料，表面為弱極性或非極性的有機材料基底上使用的組合敏化處理液。
配制方法稱取150g的SnCl2放入1000ml的燒杯中，在攪拌條件下緩慢地加入120ml濃鹽酸60ml WJ-1試劑，至完全溶解。滴加5滴GY試劑，在攪拌條件下緩慢地加入去離子稀釋至1升。盛在棕色的玻璃瓶中保存。
實施例2在吸水性較強，且耐酸性腐蝕的不導電材料上使用的組合敏化處理液。
配制方法稱取75gSnCl2放入1000ml的燒杯中，加入85ml的濃鹽酸，攪拌至完全溶解。在攪拌的條件下緩慢地加入去離子水稀釋至800ml。再加入JJ試劑50ml，滴加5滴GY試劑攪拌均勻。再加才去離子水稀釋至1升，攪拌均勻后盛放在棕色玻璃瓶中保存。
實施例3在耐堿性腐蝕或顯堿性的不導電材料上使用的組合敏化處理液。
配制方法A液將計量好的氯化亞錫溶于水中，B液將計量好的酒石酸鉀鈉溶于水中，再加入計量好的氫氧化鈉，攪拌至完解溶解。
將B液倒入A液，加入計量的JJ試劑(字母意義同前)同時不斷攪拌，稀釋到刻度。
實施例4組合活化處理液的成份和配制。
1?；罨航M成AgNO310-35g/lCA 15-80ml/lWJ-2 10-20ml/l其余 水配制方法稱取15g的AgNO2放入1000ml燒杯中，加入500ml去離子中，攪拌至溶解，在攪拌過程中加入25-40ml CA試劑至生成的沉淀完全溶解后再加入WJ-2試劑10ml攪拌均勻，稀釋至1l后，盛放在棕色玻璃瓶中保存2?；罨航M成AgNO35-15g/lCA 10-90ml/lCY 1-3滴其余 水配制方法稱取10gAgNO3放入1000ml燒杯中，邊攪拌邊加入10-15mlCA試劑，至生成的沉淀完全溶解，滴加3滴GY試劑，加去離子稀釋至1升，攪拌均勻后，盛放在棕色玻璃瓶中存放。
其中，CA代表醇氨試劑，由按重計10-15%的NH4OH，約50%的酒精和水組成。WJ-2代表酒精烷基磺酸鹽試劑，由按重量計50%的酒精，0.01-1%的烷基磺酸鹽和水組成。GY的意義如前文所述。
實施例5在3毫米厚聚氯乙烯塑料板上鍍銅，實施步驟如下。
1.將塑料板機械粗化。先用砂紙交叉打磨，以減少打磨痕跡。然后將打磨殘渣沖洗干凈。
2.用粗化液(含20克/升CrO3和200克/升H2SO4)在機械粗化后的塑料板上均勻刷涂，刷涂的移動速度1-3米/分，刷涂3-5分鐘。然后用水漂洗，洗掉粗化液。
3.敏化處理，用刷鍍筆蘸上按實施例1配制的敏化處理液，在粗化后的塑料表面上輕輕均勻刷涂，鍍筆相對移動速度為1-3米/分鐘，使用鍍表面全部敏化，應注意防止漏涂。
4.水漂洗，用去離子水漂洗敏化過的塑料表面。
5.活化處理，選用實施4中配制的1?；罨?，用小型鍍筆蘸上活化液，以1-3米/分鐘的相對運動速度，均勻的輪刷被鍍表面，以達到被鍍表面全部活化處理的目的。效果以顏色變化來分辨。
6.還原液沖洗，采用擠壓瓶，裝上甲醛還原液沖洗經(jīng)過活化處理后的被鍍表面，或者采用噴霧器裝上還原液以噴撤的方式?jīng)_洗被表面。
7.化學刷鍍，選用化學鍍銅溶液，其中含有45-90克/升的CuSO4，150-230克/升的C4H4O6KNa，15-28克/升的E.D.T.A，100-200克/升的NaOH，80-120克/升的HCHO，120-180克/升的TCA，些處TCA代表含12-15%的Na2CO3和10-12%的(C2H5O)3N的組合試劑。用鍍筆蘸上鍍液在被鍍表面刷鍍均勻的導電鍍層，鍍筆對被鍍表面相對運動速度4-8米/分鐘，鍍筆對被鍍表面的接觸壓力要小，一般以鍍筆的自重為準。以達到被鍍表面形成連續(xù)的，均勻的化學刷鍍鍍層。
8.水漂洗，用自來水漂洗被鍍表面的化學鍍銅溶液。
實施例6用實施例5的工藝步驟，用實施例2的組合的敏化液代替實施例1的敏化液，在2毫米的酚醛玻璃鋼上刷鍍銅。
然后，將實施例5和本實施例的產(chǎn)品一起測試檢驗。
送檢樣品聚氯乙烯塑料板(3mm)，刷鍍銅。
酚醛玻璃鋼(2mm)，刷鍍銅。
測試項目1.熱沖擊試驗上述兩種樣品分別在50℃，100℃熱水中浸泡半小時，然后取出立即放入15℃冷水中驟冷。
2.彎曲試驗經(jīng)熱沖擊后的樣板彎曲360°。
3.硬度筆劃痕試驗經(jīng)熱沖擊和未熱沖擊的樣板在鍍層表面劃60°夾角的十字，硬度筆硬度為HB220。
測試結(jié)果1.熱沖擊后的兩種樣品均未發(fā)現(xiàn)鍍層起皮和脫落現(xiàn)象，為合格。
2.彎曲試驗后的聚氯乙烯板嚴重變形但鍍層未發(fā)現(xiàn)剝落現(xiàn)象，酚醛玻璃鋼彎曲360°后折斷，而斷口處未發(fā)現(xiàn)鍍層與基體間剝離，定為合格。
3.兩種樣品在劃痕處，均未發(fā)現(xiàn)鍍層與基體的剝離現(xiàn)象，應為合格。
4.刷鍍層外觀平整，呈銅本色。
結(jié)論刷鍍層經(jīng)上述試驗合格，可認定該項技術(shù)工藝合理，性能達到一般化學鍍層的要求，可通過鑒定。
實施例7在素燒陶表面鍍覆銅。
工藝步驟與實施例5和6的步驟基本相同。但是，粗化步驟只需機械粗化。敏化前的步驟如下1.機械粗化，粗化處理主要采用噴砂處理，選用60-100目的氧化鋁砂，用小型空氣壓縮機以2kg-3kg的氣壓，對被鍍表面進行噴砂處理，處理時噴槍與被鍍表面的距離應先小后大，為10-20dm，時間根據(jù)被鍍件的大小而定，目測效果應該以宏觀粗糙程度比較均勻，看不出噴砂的痕跡。
2.去塵處理，先用風去塵，可采用空氣壓縮機以2kg壓力的氣流，用噴槍吹去被鍍表面的粉塵。如果被鍍表面較小，也可以采用吹風機吹去表面的粉塵。
3.水漂洗，用來自水或去離子水漂洗被鍍表面，以繼續(xù)去除被鍍表面殘留的粉塵，漂洗的方法可以采用沖洗的方法，也可以采用毛刷刷洗的方法。
4.浸水處理，將粗化處理后的待鍍制品，放在自來水或者去離子水(最好是去離子水)中浸泡，使制品吸水至不再吸水為止。
5.涼干，涼干被鍍表面水，一般將浸水處理后鍍件，從水中拿出來涼30-120分鐘后，將其表面的水份涼干。
敏化和敏化后的工藝步驟和粗化試劑的種類與實施例6相同。最后得表面鍍銅的素燒陶器。
實施例8在紅松木塊表面鍍銅。
除采用實施例3中配制的組合敏化液代表實施例6所使用的敏化液之外，其工藝步驟所用試劑都與實例6相同。結(jié)果得到表面鍍銅的紅松木塊。
實施例9在大理石塊表面鍍銅。
除采用實施例3中的組合敏化液和實例4中的2號活化液之外，其工藝步驟都與實施例5相同。結(jié)果得到表面鍍銅的大理石塊。
實施例10(比較實例)實踐證明烷基磺酸鹽的濃度太大影響鍍層的結(jié)合性能。濃度對化學刷鍍鍍層的影響實驗是以下條件下進行，1.實驗材料為聚氯乙烯板1dm22.在實例1配制敏化液時分別采用不同濃度，0.08%，0.03%，0.00%的烷基磺酸鹽的鹽酸溶液。
3.用同樣的刷式方法進行敏化、活化、化學刷鍍。
4.刷鍍時注意觀察刷鍍效果，沉積速度，形成連續(xù)鍍層時間。
實驗結(jié)果用0.08%的鍍層出現(xiàn)剝落現(xiàn)象，結(jié)合不好。
用0.03%的鍍層與基體結(jié)合較好，無發(fā)生剝落現(xiàn)象。
用0.00%的刷鍍時，不易形成連續(xù)鍍層，刷鍍易出現(xiàn)漏鍍現(xiàn)象。
權(quán)利要求
1.在耐酸性腐蝕的不導電材料，或表面為弱極性，非極性的不導電有機材料表面上，采用液體組合化學試劑，進行無電鍍覆(化學鍍)，使基底表面上沉積金屬層的工藝方法，其特征在于，不必使用浸蘸浴液糟，也不使用浸蘸的步驟，只用刷涂或噴涂的手段，就能夠在上述各種材料為基底的表面上，鍍覆金屬，其工藝步驟如下(1)選擇性地對基底表面進行粗化處理，其中包括機械粗化處理，用刷涂或噴涂的方法，用對基底表面有粗化作用的化學試劑和(或)溶劑，對基底表面進行化學粗化處理，(2)敏化處理，在選擇性地進行過粗化處理的基底表面上，用含有0.0001-1克/升的陰離子表面活性劑，且含有不易被空氣氧化，但容易被有催化活性的金屬陽離子氧化的金屬離子的強酸性溶液刷涂或噴涂，(3)活化處理，在經(jīng)過敏化處理的基底表面上，用含有有催化活性的金屬離子溶液刷涂或噴涂，(4)化學無電鍍覆，用含有待鍍金屬的陽離子的溶液，在經(jīng)過活化處理的基底表面上反復刷涂，直到表面上沉積了所需要的厚度的金屬層。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的工藝方法，其中還包括，在基底表面上化學無電鍍覆上金屬層之后，再進行電鍍鍍，繼續(xù)在表面層上鍍覆與化學鍍鍍層相同或不同的金屬層。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的工藝方法，在其中的敏化處理和活化處理步驟之間，還有用去離子水對敏化后的基底表面進行沖洗的步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的工藝方法，其中在組合敏化處理液中所含的陰離子表面活性劑是含8-20個碳原子的直鏈烷基磺酸鹽，其在敏化液內(nèi)的含量為0.01-0.1克/升。
5.在吸水性較強，且耐酸性腐蝕的不導電材料基底表面上，采用液體組合化學試劑，進行無電鍍覆(化學鍍)，使基底表面上沉積金屬層的工藝方法，其特征在于，不必使用浸蘸浴液槽，也不使用浸蘸的步驟，只用刷涂或噴涂的手段，就能夠在上述各種材料為基底的表面上鍍覆金屬，其工藝步驟如下(1)選擇性地對基底表面進行粗化處理，中包括機械粗化處理，用刷涂或噴涂的方法，用對基底表面有粗化作用的組合化學試劑和(或)有機溶劑，對基底表面進行化學粗化處理，(2)敏化處理，在選擇性地進行過粗化處理的基底表面上，用含有一定量的醇，不易被空氣氧氣，但容易被有催化活性的金屬陽離子氧化、起敏化作用的金屬陽離子以及能與起敏化作用的金屬陽離子絡合的指示劑的強酸性溶液刷涂或噴涂，(3)活化處理，在經(jīng)過敏化處理的基底表面上，用含有有催化活性的金屬陽離子溶液刷涂或噴涂，(4)化學無電鍍覆，用含有待鍍金屬的陽離子的溶液，在經(jīng)過活化處理的基底表面上反復刷涂，直到表面上沉積了所需厚度的金屬層。
6.根據(jù)權(quán)利要求
5所述的工藝方法，其中還包括，在基底表面上化學無電鍍覆了金屬層之后，再進執(zhí)電刷鍍，繼續(xù)在表面層上鍍覆與化學鍍鍍層相同或不同的金屬層。
7.根據(jù)權(quán)利要求
5所述的工藝方法，其中的敏化處理和活化處理步驟之間，還有用去離子對敏化后的基底表面進行沖洗的步驟。
8.根據(jù)權(quán)利要求
5所述的工藝方法，其中所說的能與起敏化作用的金屬陽離子絡合的指示劑是百里酚蘭類指示劑，其中所說的醇包括乙醇和丙三醇。
9.在耐堿性腐蝕或顯堿性的不導電材料基底上，采用液體組合化學試劑，進行無電鍍覆(化學鍍)，使基底表面上沉積金屬層的工藝動法，其特征在于，不必使用浸蘸浴液糟，也不使用浸蘸的步驟，只用刷涂或噴涂的手段，就能夠在上述各種材料為基底的表面上，鍍覆金屬，其工藝步驟如下(1)選擇性地對基底表面進行粗化處理，這中包括機械粗化處理，用刷涂或噴涂的方法，用對基底表面有粗化作用的化學試劑和(或)溶劑，對基底表面進行化學粗化處理，(2)敏化處理，在選擇性地進行過粗化處理的基底表面上，用含有一定量的醇，不易被空氣氧化，但容易被有催化活性的金屬陽離子氧化、起敏化作用的金屬陽離子，酒石酸根，以及能與起敏化作用的陽離子絡合的指示劑的堿性溶液刷涂或噴涂，(3)活化處理，在經(jīng)過敏化處理的基底表面上，用含有有催化活性的金屬陽離子溶液刷涂或噴涂，(4)化學無電鍍覆，用含有待鍍金屬陽離子的溶液，在已經(jīng)經(jīng)過活化處理的基底表面上反復刷涂，直到表面上沉積了所需厚度的金屬層。
10.根據(jù)權(quán)利要求
9所述的工藝方法，其中還包括，在基底表面上化學無電鍍覆了金屬層之后，再進行電刷鍍，繼續(xù)在表面層上鍍覆與化學鍍鍍層相同或不同的金屬層。
11.根據(jù)權(quán)利要求
9所述的工藝方法，其中的敏化處理和活化處理步驟之間，還有用去離子水對敏化后的基底表面進行沖洗的步驟。
12.根據(jù)權(quán)利要求
9所述的工藝方法，其中敏化步驟所用的組合敏化液中酒石酸根的含量為120-270克/升，能與起敏化作用的離子絡合的指示劑是百里酚蘭類指示劑。
13.在耐酸性腐蝕的不導電材料，或在表面為弱極性或非極性的有機材料上進行化學鍍覆所使用的組合敏化處理溶液，其中含有SnCl250-350克/升36%的酸鹽 50-150克/升WJ-1試劑 60-100克/升其余 水WJ-1代表由20-25%的鹽酸和按重量計0.01-1%的烷基磺酸鹽配成的試劑。
14.根據(jù)權(quán)利要求
13所述的組合敏化處理溶液，其中還含有5-10滴/升丙三醇試劑GY，GY代表由70-80%(重量)的丙三醇和水組成的丙三醇試劑。
15.根據(jù)權(quán)利要求
13所述的組合敏化處理溶液，其中所用的WJ-1試劑中的烷基磺酸鹽是含8-20個碳原子的烷基磺酸鈉。
16.在吸水性較強，耐酸性腐蝕的不導電材料，或極性較強的有機材料上使用的組合敏化處理溶液，其中含有SnCl225-175克/升36%的鹽酸 35-110克/升JJ試劑 50-100克/升GY試劑 3-5滴/升其余 水其中JJ代表由95%的酒精和按重量計0.01-1%的百里酚蘭類指示劑配成試劑，GY代表由70-80%(重量)的丙三醇和水配成的丙三醇試劑。
17.根據(jù)權(quán)利要求
16所述的組合敏化處理溶液，其中所說的JJ試劑中的百里酚蘭指示劑是百里酚蘭或甲基百里酚蘭。
18.在耐堿性腐蝕或顯堿性的不導電材料上使用的組合敏化處理溶液，其中含有SnCl250-100克/升NaOH 100-150克/升JJ 50-100克/升酒石酸鈉鉀 120-170克/升其余 水其中，JJ代表由95%的酒精和按重量計0.01-1%的百里酚蘭類指示劑配成的試劑。
專利摘要
本發(fā)明提供在各種不導電材料上，進行無電化學刷鍍金屬的工藝以及刷鍍過程中所使用的組合敏化處理溶液。
文檔編號H05K3/18GK87100440SQ87100440
公開日1988年3月30日 申請日期1987年1月27日
發(fā)明者張紹先, 韓榮生, 鄭傳明 申請人:中國人民解放軍裝甲兵工程學院導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan