应用电化学读书报告(电镀工艺).docx

《应用电化学读书报告(电镀工艺).docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《应用电化学读书报告(电镀工艺).docx（7页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、应用电化学读书报告电镀工艺塑料电镀电镀工艺简介电镀就是利用电解的方式使金属或合金沉积在工件表面，以形成均匀、致密、结合力良好的金属层的过程，就叫电镀。简单的理解，是物理和化学的变化或结合。 电镀工艺的应用我们一般作以下几个用途： a防腐蚀 b防护装饰 c抗磨损 d电性能：根据零件工作要求，提供导电或绝缘性能的镀层 e工艺要求电镀工艺过程介绍 就塑胶件而言，我们常见的塑胶包括热塑性和热固性的塑料均可以进行电镀，但需要作不同的活化处理，同时后期的表面质量也有较大差异，我们一般只电镀ABS材质的塑件，有时也利用不同塑胶料对电镀活化要求的不同先进行双色注塑，之后进行电镀处理，这样由于一种塑胶料可以活化

2、，另一种无法活化导致局部塑料有电镀效果，达到设计师的一些设计要求，下面我们主要就ABS材料电镀的一般工艺过程对电镀的流程作一些介绍。去应力脱脂粗化中和、还原、浸酸敏化活化还原或解胶化学镀电镀由于塑件注射后均存在应力，为了电镀后变形的尽量减少，所以多用冰乙酸浸泡塑件去除应力。为了保证粗化时对溶液的均匀接触，需要将塑件上的油腻通过中低温碱性药剂去除掉。一般通过采用高铬酸溶液将塑件表面粗化，保证与溶液接触面积。去除塑料表面残留的强酸、强氧化物及杂质用于活化之前，增加塑料表面的亲和性。在塑件表面吸附还原性的两价锡离子，为活化作准备工作。为了电镀金属的需要，在塑胶件的表面吸附一层有催化活性的贵金属层，如

3、Ag等材质。活化清洗后要还原处理，提高表面活性，加快沉积，同时去除残留在表面的活化液，防止带入化学镀液中引起分解在塑胶电镀前要形成导电性良好的金属镀层，镀层均一、连续性好，保证电流可以形成回路保证电镀进行。一般采用铜、镍、铬三种金属复合电镀在塑件的表面，形成表面装饰层。塑胶基体铜812m镍铬68m0.12-0.3m通过这样的过程后塑胶电镀层一般主要由以下几层构成：8-12 6-8 0.12-0.3如图所示，电镀后常见的镀层主要为铜、镍、铬三种金属沉积层，在理想条件下，各层常见的厚度如图所示，总体厚度为0.02mm左右，但在我们的实际生产中，由于基材的原因和表面质量的原因通常厚度会做的比这个值大

4、许多，不过类似与精美这样的大型电镀厂可以较好的达到这样的要求。 下面我着重介绍一下ABS塑料表面镀铜。电镀装置图工艺流程化学除油流水洗化学粗化流水洗敏化处理流水洗纯水洗活化处理流水洗还原处理化学镀铜流水洗光亮镀铜流水洗光亮镀镍流水洗镀金ABS电镀铜的实验现象实验步骤现 象 将ABS镀金塑料钮扣（从市面购回）放入一烧杯中，加入浓硝酸使其表面的金属溶解。6小时后，将钮扣用蒸馏水清洗干净。 钮扣表面的镀金属溶于硝酸中，并放出棕红色气体（NO2）。6小时后，钮扣表面呈灰白色（此为ABS塑料色）。 化学除油：将已洗净的钮扣放入除油液中，浸泡2030min，并不断搅拌，取出，用大量蒸馏水冲洗。 塑料表面由

5、灰白色逐渐变成淡黄色，除油液也逐渐变黄，除油液表面有微小的油珠。 化学粗化：将除油后的钮扣放入粗化液中，搅拌，加热到5560oC，30分钟后取出，用蒸馏水冲洗干净。 塑料表面无明显变化现象，粗化液经多次使用后逐渐由红色变成绿色。 敏化、活化：将上述处理过的钮扣放入敏化液中35min，取出，用清水清洗后，再放入活化液35min，取出清洗。 敏化时，塑料表面无明显现象发生；活化时，塑料在活化液中表面很快变为黄褐色。 还原、化学镀铜：将活化后的钮扣放入还原液中，530s后取出，放入化学镀铜液中，20min后取出，用大量蒸馏水清洗。还原时，塑料表面无明显现象；化学镀时，塑料表面出现气泡，而且数目越来越

6、多，表面上逐渐附上一层红色的铜层，铜层覆盖均匀，但不光亮。 电镀Cu：将化学镀铜后的塑料钮扣用铜丝钩住，置于电镀Cu液中，并将铜丝接在电流计的负极上；将一铜片置于电镀Cu液中，接电流表的正极。以4A/dm2的电流通电20min，并随时振动钮扣，待镀上Cu层后，取出用蒸馏水反复冲洗。 电镀液中的铜片表面有一层均匀的黑膜，并且铜片不断溶解。20min后，塑料表面有一层均匀光亮的铜层。 电镀Ni：将电镀Cu后的钮扣置于电镀Ni液中镀Ni，通过3A/dm2的电流5分钟，待镀上一Ni层后，取出用清水反复冲洗。 Ni片不断溶解，5分钟后，塑料表面有一光亮的镍层，呈银白色。 用上述方法镀出一些表面为Ni层的

7、钮扣后，挑出几颗镀金。将塑料钮扣置于镀金液中，通电流密度为0.1A/dm2的电流23min。取出用蒸馏水冲洗干净，用滤纸吸干水份，用胶袋密封好。 塑料钮扣在镀金液中逐渐由银白色变为金黄色，镀上一层光亮的金色。塑料制品电镀前的表面处理工艺介绍1涂层被覆的前处理 前处理包括塑料表面的除油处理，即清洗表面的油污和脱模剂，以及塑料表面的活化处理，目的是提高涂层被覆的附着力。(1)塑料制品的除油。与金属制品表面除油类似，塑料制品除油可用有机溶剂清洗或用含表面活性剂的碱性水溶液除油。有机溶剂除油适用于从塑料表面清洗石蜡、蜂蜡、脂肪和其他有机性污垢，所用的有机溶剂应对塑料不溶解、不溶胀、不龟裂，其本身沸点低

8、，易挥发，无毒且不燃。碱性水溶液适用于耐碱塑料的除油。该溶液中含有苛性钠、碱性盐以及各种表面活性物质。最常用的表面活性物质为OP系列，即烷基苯酚聚氧乙烯醚，它不会形成泡沫，也不残留在塑料表面上。(2)塑料制品表面的活化。这种活化是为了提高塑料的表面能，也即在塑料表面生成一些极性基或加以粗化，以使涂料更易润湿和吸附于制件表面。表面活化处理的方法很多，如化学品氧化法、火焰氧化法、溶剂蒸气浸蚀法和电晕放电氧化法等。其中最广泛使用的是化学晶氧化处理法，此法常用的是铬酸处理液，其典型配方为重铬酸钾4.5%，水8.0，浓硫酸(96以上)87.5%。有的塑料制品，如聚苯乙烯及ABS塑料等，未进行化学品氧化处

9、理时也可直接进行涂层被覆。为了获得高质量的涂层被覆，也有用化学品氧化处理的，如ABS塑料在脱脂后，可采用较稀的铬酸处理液浸蚀，其典型的处理配方为铬酸420gL，硫酸（比重1.83）200ml/L。典型的处理工艺为6570/5min10min，水洗净，干燥。用铬酸处理液浸蚀的优点是无论塑料制品的形状多复杂，都能处理均匀，其缺点是操作有危险，并有污染问题。2镀层被覆的前处理镀层被覆前处理的目的是提高镀层与塑料表面的附着力和使塑料表面形成导电的金属底层。前处理的工序主要包括有：机械粗化、化学除油、化学粗化、敏化处理、活化处理、还原处理和化学镀。其中前三项是为了提高镀层的附着力，后四项是为了形成导电的

10、金属底层。(1)机械粗化和化学粗化。机械粗化和化学粗化处理是分别用机械的方法和化学的方法使塑料表面变粗，以增加镀层与基体的接触面积。一般认为，机械粗化所能达到的结合力仅为化学粗化的10左右。(2)化学除油。塑料表面镀层被覆前处理除油的方法与涂层被覆前处理除油方法相同。(3)敏化。敏化是使具有一定吸附能力的塑料表面上吸附一些易氧化的物质，如二氯化锡、三氯化钛等。这些被吸附的易氧化物质，在活化处理时被氧化，而活化剂被还原成催化晶核，留在制品表面上。敏化的作用是为后续的化学镀覆金属层打基础。(4)活化。活化是借助于用催化活性金属化合物的溶液，对经过敏化的表面进行处理。其实质是将吸附有还原剂的制品浸入含有贵金属盐的氧化剂的水溶液中，于是贵金属离子作为氧化剂就被S2+n还原，还原了的贵金属呈胶体状微粒沉积在制品表面上，它具有较强的催化活性。当将此种表面浸入化学镀溶液中时，这些微粒就成为催化中心，使化学镀覆的反应速度加快。(5)还原处理。经活化处理和用清水洗净后的制品在进行化学镀之前，用一定浓度的化学镀时用的还原剂溶液将制品浸渍，以便将未洗净的活化剂还原除净，这称为还原处理。化学镀铜时，用甲醛溶液还原处理，化学镀镍时用次磷酸钠溶液还原处理。(6)化学镀。化学镀的目的是在塑料制品表面生成一层导电的金属膜，给塑料制品电镀金属层创造条件，因此化学镀 是塑料电镀的关键性步骤。