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毕业设计(论文)-ABS塑料前处理的研究现状及发展.doc

毕业设计(论文)-ABS塑料前处理的研究现状及发展

Anita路路
2017-09-25 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《毕业设计(论文)-ABS塑料前处理的研究现状及发展doc》,可适用于综合领域

毕业设计(论文)ABS塑料前处理的研究现状及发展西安工业学院学士学位论文文献综述引言塑料具有质轻、可塑性好、表面细致、光滑等特点并可以根据需要制成不同形状但由于硬度低、不耐磨限制了其应用ABS塑料制品的表面金属化能提高高分子材料的耐磨性能、表面硬度改变其表面光泽度与普通技术制品相比表面金属化后的ABS塑料制品具有更强的装饰性且质轻、易加工、整平性好等优点因而在电子工业、医疗器械、仪器仪表、汽车、摩托车、五金、日常家用品等方面都又广泛的用途。近年来表面处理技术蓬勃发展各种方法应运而生包括电镀、化学镀、涂装、热喷涂、热渗镀、气相沉积等等其中塑料电镀是非金属材料电镀中应用最广泛的一类其主要优点如下:()提高了塑料制品的表面机械强度、延长了使用寿命()使塑料制品具有导电性、导磁性和可焊性()使塑料制品表面具有金属光泽美观且不易污染。近年来在普通电镀或化学镀基础上发展起来的一种复合沉积技术将一种或几种不溶性固体颗粒均匀地夹杂到金属镀层中形成一种特殊镀层也称为分散镀、镶嵌镀或组合镀等在保持原有基质金属镀层的同时强化了原有金属镀层的性质并对原镀层进行了改性使复合镀层的功能具有了相当的自由度。其中以普通电镀为基础发展起来的复合镀称为复合电镀或复合电沉积。复合电镀是获得复合材料镀层的表面强化新工艺所得镀层与许多单金属及合金镀层相比有较高的硬度更好的耐磨性、自润滑性有特殊的装饰外观及电接触、电催化等功能扩展了材料的应用范围延长了材料的使用寿命。与热加工制备的复合材料比较以电沉积得到的复合镀层在一定程度上更易控制材料的组成和性能。所谓复合电镀就是在电镀或化学镀溶液中加入非水溶性的固体微粒并使其与主体金属共沉积在基材上的涂覆工艺所得到的镀层称为复合镀层。目前已实际应用的复合镀几乎都采用电沉积方法其优点在于:可以根据需要选择不同的分散微粒制成相应的分散电镀溶液仅利用常规的电镀方法如附加一种搅拌装置就可以获得具有耐磨耐腐蚀等特殊性能的功能性镀层。第页西安工业学院学士学位论文另外复合镀可以在较长温度下进行从而可以应用与塑料基体复合电沉积在国外已有到年的历史国内起步较晚近多年才得以迅速发展。目前复合电沉积技术仍然是研究的热点研制出的复合镀层的功能已形成多种系列可分为耐磨镀层、自润滑镀层、耐高温镀层、耐腐蚀镀层、高温耐磨镀层、高温耐腐蚀镀层、特殊性彩色镀层、有电接触功能的镀层等。工程塑料替代金属具效应”并使塑料镀件表面由憎水体变成亲水体。ABS塑料表面的AS聚合物中有许多苯环在这些苯环上可以通过亲电取代反应引进某些活性基团如磺酸基、氨基等。例如:粗化是通过加热高浓度的HSO在苯环上引入了磺酸基磺基是亲水基其引入极大地提高了塑料表面的亲水性磺酸基等带负电荷集团的引入使塑料表面带了负电荷能够吸引带正电荷的Ag、Pd等而增强结合力。表面调整(中和、还原及浸酸)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止污染敏化或活化溶液。敏化、活化敏化处理是使粗化后的零件表面吸附一层有还原性的Sn离子以便在随后的离子型活化处理时将银或钯离子还原成有催化作用的银或钯原子活化处理是使零件表面形成一层有催化活性的贵金属层使化学镀能自发的进行。化学镀化学镀也称为自催化镀是指在没有外加电流通过的情况下利用还原剂将第页西安工业学院学士学位论文溶液中的金属离子在呈催化活性的物体表面进行有选择地还原沉积使之形成金属镀层可根据实际要求选择进行化学镀铜或化学镀镍化学镀铜一般为室温成本较低获得镀层的韧性好、内应力小与硝酸银活化配合适用于多种材料但溶液稳定性和抗腐蚀性较差沉积速度慢表面易生污斑而影响外观相比之下化学镀镍地镀层韧性都比较差内应力大、一般需加温要用钯盐活化成本较高但化学镀镍地溶液稳定镀速快镀层抗蚀性好结晶细无污斑及粗品现象。化学镀的发展简史早在年人们发现了次磷酸盐还原能力以后化学镀镍就引起了重视。年美国科学家在试验室首次注意到次亚磷酸盐的还原机理。年使用次亚磷酸盐的化学镀镍取得第一个美国专利但以上这些未被重视。直到年美国国家标准局科学家根据年试验中偶然发现发表了一篇论文该文描述了钢基体上在碱性溶液中获得镍磷和钴磷镀层的工艺条件。以后他们又进一步研究使用更方便的酸性溶液扩大应用在不同金属基体上沉积镀层于年由他们申请专利在他们的工作中确立了次亚磷酸盐的作用认为由次亚磷酸盐作还原剂放出电子使镍还原得到镀镍层。进入六七十年代科技人员又先后研究又开发了多种其他的还原剂其中氨基硼脘和硼氢化合物广泛用于工业生产中。同时还试验可各种络合剂和添加剂。从六七十年代开始现代科学技术和工业的飞速发展促进了化学镀的发展伴随着研究工作的不断深入化学镀理论的发展中通过稳定电位和电位时间曲线测定等手段的建立有助于化学镀液中的重要组分络合剂、还原剂添加剂的选择并能判断最大化学镀速率和金属能否出现“催化活性”等。在操作活性设备方面出现了不少自动化操作系统。将化学镀工艺推向现代化系统化规范化的高层次极大的拓展了化学副的工业生产合应用领域。目前化学镀镍以形成了较完善的工艺仅美国就有三种规范性说明书:美国金属学会标准美国材料试验学会标准以及美国军标均规定了化学镀镍的要求。a学镀的特点及应用化学镀具有以下几方面的显著特点(是常规的电镀工艺无法比拟的)()镀层外观良好具有优异的耐腐蚀性能和耐磨性能。第页西安工业学院学士学位论文()镀层的厚度均匀空隙率低。()可以在非金属上镀使某些金属和非金属表面具有钎焊的能力。()无需电解设备及附件操作简单容易掌握。()镀层与基体的结合力良好。化学镀具有镀液的寿命短废水排放量大镀覆速度较低成本较高等缺点。由于化学镀工艺的独特性其需求量不断增加在工业中获得广泛的应用尤其是化学镀镍。化学镀镍具有优异的耐腐蚀性能和耐磨性能一般作为工程和功能性镀层目前已广泛用于各种非金属材料电镀前的导电层。b学镀铜工艺工业上使用化学镀铜含有金属离子还原剂、络合剂和PH调整剂等组成。在化学镀过程中随着化学镀铜反应的进行必须补充所消耗的成分。这种化学化学镀铜工艺存在的问题有:()铜为离子源。以甲醛为还原剂以NaOH为PH调整剂时随着化学镀铜次数的增加镀液中累积了大量的硫酸钠或者碳酸钠等还原反应生成物甚至于共析出于镀层中影响镀铜层的延展性等物理性能。()从镀件基体脱离下来多余的催化剂上会析出镀铜层其结果不仅增加了镀液中的铜粉杂质还会降低镀层析出效率。()化学镀铜时部分Cu被还原成CuO随后发生的歧化反应生成的铜(CuOCuCu)以铜粉状态无规则的分散于化学镀铜液中。()如果废液中残留较多的铜离子在回收时必须调整PH来还原和除去铜离子因此会提高络合剂的回收成本。。鉴于上述状所以必须找到一种化学镀铜液中不会积累还原反应生成物及铜粉且容易回收络合剂等成分的一次性化学镀铜液和一次性化学镀铜工艺。所以我们来研究这种化学镀铜的工艺:镀液中的铜离子在化学镀结束时全部还原析出在镀件基体表面上这样既可以获得足够的镀铜层厚度又可以抑制因铜离子过剩引起的歧化反应防止镀液中铜粉的析出铜离子的浓度为~molL如果铜离子浓度低于molL则难以获得充分的镀铜层厚度如果铜离子浓度高于molL就会析出粗糙的镀铜层。第页西安工业学院学士学位论文化学镀液的还原剂为甲醛在化学镀结束时几乎全部消耗掉在理论上还原剂浓度应该是铜离子浓度的~倍还原剂的实际消耗量应该包括还原剂的蒸发量还原剂的分解量引起充分还原反应的量和防止歧化反应的过剩量。如果还原剂浓度过低就难以引起充分的还原反应难以确保镀铜层的厚度如果还原剂的浓度过高则会促进歧化反应的发生而析出较多的铜粉。oo镀液温度为~C最好为~C。在这一温度范围内可以获得较好o的镀层析出效率。如果镀液温度低于C还原反应缓慢镀层析出效率低难o以确保镀铜层厚度如果镀液温度高于C则会促进还原反应合歧化反应镀液中析出铜粉增多也会降低镀层析出效率。ABS塑料前处理的研究现状及发展ABS塑料电镀质量的优劣关键取决于非金属材料电镀前预处理。尤其是粗化敏化活化和化学镀这几个步骤。粗化处理常用方法塑料电镀一般采用化学粗化。以下是常用的一些化学粗化液组成其中:()、()为高铬型粗化液。()、()分别为高硫酸型粗化液和磷酸型粗化液()CrO:~gLHSO:mL温度:~C该配方使用于:ABS塑料无釉陶瓷聚氯乙烯粗化时间为~h脲醛树脂的粗化时间为~min。()CrO:~gLHSO:mL温度:~C该配方适用于:ABS塑料粗化时间为min至h。o()CrO:~gLHSO:~mL温度:~C时间:~min。o()CrO:gLHSO:mLHPO():mlL温度:~C时间:~min。由于ABS塑料是三种成分组成虽然都是电镀级的ABS塑料因生产厂家不同注射成型条件也不一样粗化温度和时间也不会相同因此生产前应先做试验以确定合适的工艺条件。敏化活化研究进展化学镀前的敏化活化对化学镀本身影响很大。最初化学镀采用的敏化活化两步处理法即先在酸性氯化亚锡溶液中敏第页西安工业学院学士学位论文化水洗后再浸在活化液中活化最常用的活化剂是银的硝酸盐也可用金钯的氯化物由于金、钯的盐类很贵一般情况很少被采用。利用锡离子能还原贵金属离子的特征还原出金属核使基体表面获得催化活性其主要缺点是工艺操作复杂敏化处理后在基体表面的二价锡离子易被氧化而失去还原贵金属的能力造成金属沉积不均匀或根本沉积不上使用寿命短上世纪六十年代美国Shipley及Macdermid等公司先后研制成功了胶态钯混合催化液一步法(即使用混合的氯化钯氯化亚锡活化液)。常用的酸基胶体钯活化液的催化活性较强活化液较为稳定寿命较长使用操作及维护也较为方便但钯成本昂贵且对配制要求很高配制不当即得不到满意的活性。活化液容易受外界条件得影响而发生不可逆得凝胶而失效使用寿命较短。另外配方中盐酸含量太高(一般含量为mlL),易挥发有害人体健康同时酸性太大对一些不耐酸得基材有较强得腐蚀作用。为了解决这一缺点人们对酸基胶体钯进行了改进用卤素离子如NaClLiCl等代替大部分盐酸大大减少盐酸用量或在其中加入尿素等来抑制酸雾得产生得到没有盐、酸酸雾的稳定盐基胶体钯活化液。盐基胶体钯活化液具有较好的催化活性稳定性和结合力而且配制时也不象酸基胶体钯那样麻烦。、此外还有其他一些钯活化法正在研究中:Sevein等人采用在敏化活化两步之间增加浸AgNO溶液的三步活化法邝少林等采用的是用含络合剂的钯溶液浸渍基体再用肼还原离子钯的第三代活化工艺离子钯活化法。董根岭等人则研究了TY型无锡胶体钯活化法以OP等为稳定剂不含二价锡的胶体钯溶液活化再以KBH还原袁高清等采用含有氯化钯合醋酸丁酯烷基酚聚氧乙烯醚乙二醇丁醚等的“三合一”前处理液对塑料表面进行处理。张欣用N型半导体氧化物SnO、NiO、MgO和ZnO等代替贵金属作为活化剂该活化剂既使用于化学镀镍也使用于化学镀铜但工艺过程仍较复杂。除化学镀银可在敏化后直接进行其余的化学镀均必须在活化后进行。第页西安工业学院学士学位论文化学镀研究现状化学镀类似于电镀但又不同于电镀在许多方面都表现了自己独特的工艺和性能自年布伦尔和里迪尔发现化学镀镍以来化学镀以被广泛地应用在化学、机械、汽车、电子、航空航天等工业部门与电镀相比化学镀不需要外加电源利用溶液中的还原剂将金属离子还原为金属并沉积在基体表面上形成镀层操作方便工艺简单镀层均匀、孔隙率小、外观良好。而且能在塑料、陶瓷等多种非金属基体上沉积。年Narcus首次报导了化学镀铜到今天化学镀铜已形成了比较成熟的工艺但长久以来还原剂一直局限于用甲醛(HCHO)甲醛气味难闻并且在镀覆过程中还会释放有害气体有必要寻求一种新型的还原剂。目前以报导的替代物有次亚磷酸盐(如NaHPO)、乙酚酸、DMAB(二甲基乙酰胺酸)、、等。其中以次亚磷酸盐作为还原剂的化学镀铜液其镀层表面比用甲醛作还原剂而获得的镀层更光滑且前者在镀速及镀层组成、结晶形态方面也显示出后者所不具有的优势。以下为其中一种工艺条件:表化学镀铜工艺条件gLCuSOHOgLNaCHOHONaHPOgLNiSOgLHBOgLPHoC温度采用次亚磷酸钠作还原剂的化学镀铜新工艺可获得针状结晶的镀铜层如果将其应用在多层印刷电路板的制造上与各种树脂基体有很高的附着强度并且将化学镀铜与化学镀镍结合起来应用时可以制造各种对电磁波屏蔽要求较高的场合而且化学镀铜也可以用来包覆粉末并结合粉末冶金方法来制造复合材料。日本神奈川金属化学公司研制成功了可将化学镀铜液的使用寿命延长倍以上的分解防止剂。可以瞬间氧化镀液中的一价铜。起到净化一价铜和微粒铜第页西安工业学院学士学位论文的作用它与以往使用的添加剂不同并不会降低镀速镀液的使用寿命从个星期延长到个月因此铜的资源得到了有效的利用。化学镀镍液分为酸性和碱性两种。文献中提及的大多为酸性镀液这是由于酸性镀液较碱性镀液稳定、易维护、所得层的性能好。但是酸性镀液一般在温度o高于C时化学镀才能进行这就限制可其在塑料金属化上的应用。近年来化学镀的研究焦点以由当初的化学镀镍辐射到了多种金属与合金的、镀覆工艺及原理的研究如化学镀Cu、Co、Pd、Au、FWB等化学镀液中采用的还原剂种类以由单一的次亚磷酸钠发展到甲醛硼氢化物、联氨、乙酚酸、氨基硼烷及它们的衍生物等化学镀液在使用过程中由于存在杂质、固体微粒所以很容易自然分解而失效目前所用的稳定剂主要有三类:硫脲等含硫化合物重金属离子如Pb、Bi、Cd等含氧酸盐如钼酸盐等ABS塑料电镀新进展由于化学镀中要用到甲醛等危害身体健康的化学品且废水处理困难所以近二十年来也一直有人在进行省略活化和化学镀的直接电镀工艺研究该类工艺无需化学镀而直接电镀。直接电镀工艺方法根据采用地导电性物质不同大致可分为三种:()电性高分子聚合物体系如张鹏等人以FeCl为主要氧化剂和掺杂剂通过氧化聚合使吡咯单体杂ABS塑料表面形成导电聚合膜聚吡咯、然后进行直接电镀()采用PbSn体系,如Atotech公司发展地Futuron工艺通过带有Futuron的前处理使ABS塑料表面形成导电层再进行传统地电、镀铜或镍要用于装饰性电镀()采用碳黑悬浮液体系。Yamaha公司推出不同铬酸对ABS模塑件进行粗化处理地化学镀且制成品镀层与ABS塑料零件间地结合力良好。EbaraUdylite公司开发一种ABS连续电镀工艺首先镀镍底层然后再镀铜锌合金最后在镀镍层通过该工艺得到地ABS塑料具有高耐腐蚀性。、Sumitomo金属矿业公司开发了ABS预处理方法该方法是在ABS(DiapetM)模塑件上涂一层含有超细钯粉末地有机溶液经干燥、水洗等工序便能是化学镀层与ABS模件具有良好地粘合性能。对于ABS与其他高分子的复合塑料也有相当多的研究。Bayer公司、研制出无需粗化过程便能使PC(聚碳酸酯)ABS塑料进行化学镀的底漆第页西安工业学院学士学位论文之后该公司有开发出另一种用于将的双酚A聚碳酸酯ABS掺混得到的板材进行化学镀铜的含水底漆。Schering公司研制了一种PCABS电镀或化学镀的预处理技术。先用的单醋酸二乙烯乙二醇乙醚酯溶液中溶胀选用高锰酸钾锰酸钾及氢氧化钠混合溶液粗化然后再进行还原、预浸、敏化、活化、化学镀铜等工序。使用此技术预处理工艺的化学毒性及工艺过程中产生的毒性废水均小于用铬酸粗化且PCABS基件与Cu镀层之间的粘合效果更佳。德国Lacks工业公司介绍了一种特别适用于PCABS(~)的电镀方法用含水的~(V)(ClCH)CHOH的溶液净化后再用铬酸腐蚀粗化经中和漂洗后进行化学镀铜合电镀获得的镀层与塑料件结合力优良。ReichertGuentherKoblkaFrank等人开发出一种用于PCABS模塑件化学镀铜的活化液使用该活化液能使基体与金属镀层具有良好的粘合性能。该活化液由Aerosil乙醇、聚氨酯溶液分散体等组成。电镀电镀是利用外电流将电镀液中的金属离子在阴极上还原成金属的过程它是历史最长、使用最多的湿法沉积金属涂层的方法。电镀的特点是方法简单工艺成熟镀液稳定镀层厚度容易控制可以沉积多种金属及合金等。与化学镀相比电镀虽然有许多优势但也存在不足。比如对于几何形状较为复杂的镀件电镀铜膜的均匀度较差。这主要是因为镀件上的铜膜生长速度与电镀时的电力线分布密度成正比凹凸不平的镀件表面上电力线分布是很不均匀的电力线容易集中在凸起部位使凸起部位镀层生长速度快于凹下部位的生长速度最终使凸起部位的镀层厚度明显大于凹下部位的镀层厚度。凹下部位不能有效填充。电镀铜的质量效果与很多因素有关包括电镀铜溶液体系及该体系溶液的组成、电镀条件等。()电镀铜溶液体系种类电镀铜溶液体系种类很多有焦磷酸盐镀铜液、硫酸盐镀铜液、氰化物镀铜液、柠檬酸酒石酸盐镀铜液、氨三乙酸镀铜液、乙二胺镀铜液以及氟硼酸盐镀铜液等其中生产应用较多的是焦磷酸盐镀铜液、硫酸盐镀铜液、氰化物镀铜液第页西安工业学院学士学位论文三种。A氰化物镀铜液体系氰化物镀铜电解液是以氰化钠作为铜离子的络合剂形成铜氰络离子进行电沉积的镀铜液体系。该电镀液的优点是分散能力和覆盖能力好镀液呈碱性有一定的去污能力成分简单易维护其缺点是电镀液剧毒电镀时产生的废水、废气危害人们的健康污染环境电解液稳定性差氰化物易分解成碳酸盐。B硫酸盐镀铜液体系硫酸盐镀铜液的特点是稳定性好成本低廉允许工作电流密度高温度变化范围宽。硫酸盐镀铜液分为普通镀液和光亮镀液两种普通酸性镀铜液主要由硫酸和硫酸铜组成。光亮镀液是在普通镀液中加入光亮剂和整平剂后的溶液其特点是能改善镀层质量使镀层表面光滑平整。硫酸盐镀铜沉积速度较快电极过程一般受浓差极化控制对于微细凹槽电镀镀层填充效果不是很理想。C焦磷酸盐镀铜液体系焦磷酸盐镀铜电解液以焦磷酸钾为络合剂形成焦磷酸铜络离子进行电沉积。该电解液的优点是稳定性强、分散能力好阴极电流效率高及镀层结晶致密。()电镀条件电镀液的组成会影响镀层填充效果电镀条件同样会影响填充效果。不同的电镀条件下获得的镀层填充效果差别很大因此电镀制备铜膜可寻找合适的电镀条件进行电镀。电镀条件指电镀液的搅拌、温度、电镀电源供电方式、电流密度以及电极距离等。在凹槽镀膜和填充中为了取得良好的效果和质量人们主要关注于电镀条件中电源的供电方式所产生的效果。第页西安工业学院学士学位论文试验部分塑料制品是不导电的要在其上进行金属铜的电沉积就必须现在塑料制品上沉积一层导电金属膜一般采用化学还原法制备由于氧化还原反应必须在具有催化活性的基体上进行因此必须对基体进行敏化和活化等处理使其表面上生成一层催化中心后才能进行化学镀。化学镀铜实际上只发生在水溶液与具有催化活性的固体界面上从而获得一定厚度的铜镀层。试样的选取试样的材料为ABS塑料其中丁二烯的含量控制在~丁二烯含量高流动性好易成型与镀层附着力好。化学镀铜的前处理要使化学镀铜能成功的应用到实际生产中合适的前处理与沉积过程一样重要不合理的前处理过程会导致镀层附着力差粗糙易于破裂剥离因此必须非常仔细和严格控制。本文化学镀的基本材料为ABS塑料制成cmxcm式样一般ABS式样材料预处理工艺流程为:ABS塑料~去应力~除油~水洗~粗化~水洗~中和~水洗~一次还原~水洗~浸酸~敏化~水洗~去离子水洗~活化~水洗~二次还原或解胶~水洗~化学镀铜~水洗~弱浸蚀~水洗~电镀铜~水洗去应力试件有应力会影响电镀层和基体的结合力因此首先要对试件进行应力检测。o将试件完全浸入士C(室温)的冰醋酸中s取出立即清洗晾干后检查表面。经上述处理后有个别试件局部表面出现细小致密裂纹说明有些试件有应力存在。保险起见将所有试件在~(体积比)的丙酮水溶液中浸泡min,以消除试件表面应力。第页西安工业学院学士学位论文除油除油有利于塑料表面粗化均匀同时增加粗化液的使用寿命。试件在注塑加工、检查、存放和运输过程中难免沾有油污和灰尘为保证预处理效果在粗化o前应进行除油。实验所用除油工艺见表。除油后在C以下的热水中清洗除净试件表面的碱液。表除油配方项目条件~gL氢氧化钠~gL碳酸钠~gL磷酸钠o~C温度min时间试件在除油水洗之后在mLL硫酸溶液中进行酸洗这样可以延长粗化液的使用寿命。粗化粗化可以提高试件表面的亲水性并形成适当的粗糙度以保证镀层有良好的附着力。它是决定镀层附着力大小的最关键的工序。未粗化的塑料表面带在正电荷对Sn、Ag、Pd、Cu都有排斥作用无法进行敏化、活化结合力不好甚至镀不上铜。经过粗化的塑料表面带负电荷很容易吸附Sn、Ag等敏化、活化及化学镀铜或化学镀镍才能够顺利进行。实验中采用的是高铬酸型粗化工艺:用硫酸和铬酐将ABS塑料中的B组分丁二烯溶解掉同时在其表面引入亲水的羟基、磺酸基、羰基使工件表面由憎水变为亲水。使用高铬酐溶液的优点是不容易粗化过度得到的表面粗糙度均匀容易获得均匀光亮的化学镀层。粗化工艺见表。在L烧杯中进行粗化处理使用恒温水箱水浴加热。粗化液的配制方法是先用体积水将铬酐溶解在搅拌下缓慢加入浓硫酸然后加水至工艺规范所需体积。不可将铬酐倒入浓硫酸中否则不但铬酐溶解不完全还有可能会伤及人。第页西安工业学院学士学位论文表粗化液配方项目条件~gL铬酐~gL硫酸o~C温度~min时间在整个粗化过程中不断搅拌粗化液并翻动塑料件确保零件粗化均匀。因ABS塑料在粗化时软化增加硬度降低碰撞时容易檫毛搅拌时要特别缓慢小心。另外要控制好粗化液的温度防止试件变形。使用过久的粗化液会因积累了较多的Cr而影响粗化效果因此当Cr,gL时需更换部分溶液或用阳离子交换树脂再生再生前要先将粗化液稀释。粗化适宜试件表面微暗、平滑但不反光粗化不足试件表面平滑有光泽对强光源反射好粗化过度试件表面出现可见的白色粉霜或呈白绒状严重失去光泽如果表面疏松有裂纹说明粗化严重过度已无法镀出合格产品只能报废粗化严重过度一般是粗化温度太高所致。中和室温下在~gL氢氧化钠溶液中进行中和处理一分钟。一次还原该工序的目的是将残留在试件表面的六价铬还原为三价铬以防污染敏化或活化溶液。在室温下在水合肼(NHHO)~mLL、盐酸~mLL溶液中进行还原时间约为三分钟。浸酸室温下将试件在~mLL盐酸溶液中浸酸处理约两分钟。浸酸处理对活化液可以起到缓冲作用防止活化液中的盐酸被稀释。敏化敏化处理是使粗化后的试件表面吸附一层有还原性的Sn离子以便在随后的离子型活化处理时将银或钯离子还原成有催化作用的银或钯离子。二价锡还很容易水解生成Sn(OH)Cl沉淀因此当发现溶液中有白色沉淀产生需加入第页西安工业学院学士学位论文盐酸若仍能不使溶液澄清则应进行过滤。敏化工艺见表。用去离子水和分析纯化学药品配制溶液。方法是将氯化亚锡溶于盐酸水溶液中切忌先用水溶解氯化亚锡在加入盐酸以防止氯化亚锡水解。配好后在溶液中放一些锡粒以防止二价锡的氧化。表敏化液配方项目条件~gL氯化亚锡~mLL盐酸()温度室温min时间用去离子水和分析纯化学药品配制溶液。方法是将氯化亚锡溶于盐酸水溶液中切忌先用水溶解氯化亚锡在加入盐酸以防止氯化亚锡水解。配好后在溶液中放一些锡粒以防止二价锡的氧化。活化活化作用是使基体表面形成一层非连续性贵金属颗粒使基体表面具有催化还原的能力从而使后续的化学镀反应在整个催化处理过的基体表面上顺利进行研究过程中对于目前常用的离子型活化和胶态钯活化都进行了实验。离子型活化液又分别研究了硝酸银活化液和氯化钯活化液。工艺见表。表活化液配方项目条件条件~gL硝酸银~gL氯化钯~mLL氨水()~mLL盐酸()温度室温室温~min~min时间离子型活化的化学反应:AgSnSnAgPdSnSnPd第页西安工业学院学士学位论文硝酸银活化液只适用于化学镀铜。用去离子水配制溶液以防止活化液中的银离子与自来水中的氯离子反应生成氯化银沉淀。试件活化前也要先用去离子水清洗。配制溶液时将硝酸银溶于水中在搅拌下缓缓加入氨水当溶液从褐色浑浊状变为透明时既停止添加氨水。若氨水过量太多会使银离子形成过于稳定的Ag(NH)而影响活化效果。使用时避光保存并防止带入敏化液以免使银离子还原成银而失效若溶液呈褐黑色即说明以失效。氯化钯活化液既适用于化学镀铜也适用于化学镀镍溶液比较稳定应用较广。长时间使用后溶液会逐渐变黑过滤后可继续使用随着钯含量降低要及时补充升高温度能提高活化效果。胶态钯活化能把敏化、活化有机结合在一起其催化机理是双电层结构机理制备活化液时Pd离子被还原成金属钯它们以及其细小的金属颗粒分散在溶液中形成钯核则Sn离子则转化为Sn同溶液中过量的Sn和Cl一起吸附在这些钯核上形成相对稳定的胶体钯化合物当经过预处理的非金属材料进入胶体钯液时表面会很快吸附钯粒子在随后的水洗过程中Sn和Sn产生水解反应生成Sn(OH)和Sn(OH)。构成胶态钯粒的防护层。对常用的酸基和盐基两种胶体钯活化液分别进行了试验并对活化效果进行对比具体工艺见表。表酸基、盐基活化液对比酸基活化液的配制方法为:将g氯化亚锡加入到盐酸中不断搅拌至完全溶解在加入g锡酸钠搅拌均匀即得白色乳状的B液将g氯化钯溶于mLo盐酸和mL去离子水加热溶解后在士C下加入氯化亚锡并不断搅拌既为A液从加入氯化亚锡起计时搅拌A液min后立即将B液第页西安工业学院学士学位论文慢慢倒入A液中并加去离子水稀释至L得到棕色的胶态钯溶液最后在o士C水浴中保温h保温不仅可以提高钯微粒的催化活性。还可延长活化液的使用寿命。使用酸基活化液时将试样在含氯化亚锡gL、盐酸mLL的室温溶液中预浸~min不清洗直接入槽。如果溶液出现分层加入~gL的氯化亚锡,可使分层消失。氯化钯含量含量低于gL时活化液就会失效应及时补充。在胶体钯活化液中盐酸含量很高产生的酸雾不但对身体健康有害还会腐蚀设备为解决这一问题用氯盐来代替大部分盐酸并在其中加入尿素来抑制酸雾的产生这样配制的盐基胶体钯催化液同样具有较好的催化活性、稳定性和结合力而且配制时不一定要象酸基胶体钯那样按照严格的步骤进行。盐基活化液的配制方法是将氯化钯溶入少量的盐酸水溶液中再加入氯化亚锡搅拌溶液后倒入预先配制的氯化钠锡酸钠、尿素和间苯二酚的混合液中o加水至L最后在C下保温h所得溶液PH为~。因为活化液中加入了尿素它和溶液中Sn和Cl反应生成稳定的络合物CO(NH)SnCl改变了Sn的氧化还原电位这样就不易被空气中的氧氧化为Sn同时防止了盐酸的挥发使溶液的PH值稳定因此加入尿素对胶体钯活化液的稳定性起到了重要的作用加入少量间苯二酚是为了延缓二价锡的氧化。使用盐基活化液时为避免带入清洗水使溶液稀释产生沉淀。将试件现在饱和氧化钠溶液中预浸而后不清洗直接入槽。溶液在使用过程中各种成分会逐渐消耗定时按分析结果加入补充液。补充液的配制方法与原液相同只是不需做保温处理配后密封保存。虽然试验表明氯化钯和胶态钯活化液活化性能较好但综合考虑成本和可操作性确定活化采用硝酸银离子型活化液工艺规范见表离子型活化条件。二次还原或解胶对于离子型活化二次还原的目的是为了提高塑料表面的催化活性同时除去表面残留的活化液。工艺见表。对于胶体钯活化活化后的清洗工序使锡离子水解成胶状把钯粒严实地裹在里面催化作用无法体现解胶作用是把胶态钯微粒周围的锡离子水解胶层除去使金属钯粒暴露出来成为化学镀铜、镍的催化活性点在盐酸第页西安工业学院学士学位论文o()~mLL的溶液中于~C下浸~min进行解胶处理。表对硝酸银、氯化钯活化的还原处理对硝酸银活化对氯化钯活化项目的还原处理的还原处理~mLL甲醛~gL次磷酸钠温度室温室温~s~s时间化学镀铜化学镀铜的目的是使塑料表面金属化形成一层薄的导电层。使用烧杯进行化学镀铜使用恒温水箱水浴加热。镀层外观对镀层的基本要求是镀层完整、结晶致密空隙率小与基体结合力好具有良好的使用特性符合规定要求的厚度而且均匀。在化学镀铜及后面的电镀过程中判定镀层质量好坏主要看镀层外观镀层外观的评定采用五级评分和标准如下:一级镀层十分光亮细致二级镀层光亮细致三级镀层光亮细致一般四级镀层发灰五级镀层发暗粗糙化学镀铜的主反应为:CuHCHOOHCuHCOOHOH除主反应外还发生下列副反应:HCHOOHCHOHHCOOCuHCHOOHCuOHCOOHOCuOHOCuCuOH对影响化学镀铜速和稳定性的因素进行了研究根据试验结果确定了适宜的化学镀铜配方及工艺。第页西安工业学院学士学位论文ABS塑料试件经除油、水洗、烘干后称重并测定表面积然后浸入蒸馏水中待用。经预浸、活化、还原后放入试验溶液中化学镀铜min后再次干燥称重计算出单位面积的增重即得沉铜速度。公式为:r=(Δw)(ρAt)其中r为镀速单位为µmhΔw为镀后与镀前质量差单位为gρ为镀铜层密度取ρ=gcmA为式样表面积面积约为cmt为施镀时间单位为h镀液稳定性以稳定度表征所谓稳定度一般是指镀液配完后放置到自然分解的时间长短为了缩短试验时间采取超负荷倍进行连续化学镀直至发生自然分解即镀液中看到红色铜粉的生成和氢气激烈产生所需的时间规定为稳定度。表试验用化学镀铜基础配方:项目条件gL硫酸铜gLEDTA二钠gL酒石酸钾钠gL氢氧化钠mLL甲醛()~PH值oC温度电镀铜电镀铜的目的是加厚镀铜层因金属铜与ABS塑料的膨胀系数比较接近加厚铜镀层可以降低温度变化对塑料基体与镀层之间结合力的影响使塑料电镀件抗热冲击性能提高且能适应户外使用的恶劣条件。本试验选择普通的硫酸盐镀铜镀液成分简单、成本低便于维护控制。电镀铜之前将试件在gL硫酸溶液中进行弱浸蚀以除去表面的氧化物电镀铜工艺见表。第页西安工业学院学士学位论文表电镀铜试验配方项目条件gL硫酸铜gL硫酸gL葡萄糖~Adm电流密度o~C温度~min时间图电镀铜试验装置(阳极磷铜板阴极镀件)第页西安工业学院学士学位论文试验结果及其分析化学镀铜试验结果分析及讨论我们在化学镀铜试验中只改变其中一个因素探讨各组分浓度和工艺条件对化学镀铜稳定性和镀速的影响。硫酸铜含量的影响试验结果见图:硫酸铜含量gL图硫酸铜含量对镀速的影响硫酸铜含量升高沉积速度加快但当其含量继续增加达到某含量继续增加达到某一定植后镀速变化不明显。浓度过高使副反应加快溶液中的Cu增加镀液稳定性变差浓度过低沉积速度慢镀层发暗硫酸铜适宜的浓度范围为~gL。甲醛含量的影响试验结果见图:甲醛含量升高沉积速度加快但含量过高如大于mLL时副反应CuHCHOOHCuOHCOOHO加剧镀液的稳定性下降。甲醛含量第页西安工业学院学士学位论文应在~mLLPH值的影响试验结果见图:图甲醛含量对镀速的影响图PH值对镀速的影响第页西安工业学院学士学位论文图PH值对稳定性的影响性随着PH值升高沉积速度加快但当PH>镀液稳定性显著下降而<时沉积速度很慢以至于看不到反应化学镀适宜PH值在~之间此时溶液中氢氧化钠约为gL。温度的影响试验结果见图:图温度对镀速的影响第页西安工业学院学士学位论文图温度对稳定性的影响溶液中其他组分和条件固定提高温度可大大提高沉积速度改善镀层o外观和机械性能但温度过高如大于C会使镀液稳定性急剧下降镀层o粗糙疏松试验情况表明温度以~C为宜。络合剂酒石酸钾钠EDTA二钠的影响试验结果见表:随着酒石酸钾钠浓度的增加沉积速度提高溶液稳定性下降EDTA二钠络合的能力比酒石酸钾钠强提高EDTA二钠的浓度沉铜速度下降溶液稳定性上升。综合考虑溶液的稳定性和沉铜速度将酒石酸钾钠和EDTA二钠的浓度分别定为gL、gL。表络合剂对镀速和稳定度的影响化学镀铜时最好用压缩空气搅拌一方面可排除镀件表面上所产生的气泡重要的是搅拌可以防止和减少副反应产物的生成有利于提高镀层质量延长镀液使用寿命。电镀铜实验结果及分析镀液成分和工艺规范的影响第页西安工业学院学士学位论文硫酸铜对镀层质量的影响硫酸铜是镀液中的主盐硫酸铜含量的提高受其溶解度的限制硫酸铜含量必须低于其溶解度才不会析出。硫酸铜含量过高时会在阳极上结晶造成阳极钝化。试验中将硫酸铜的用量定为硫酸对镀层质量的影响硫酸是镀液中的主要导电物质能显著降低镀液电阻能防止硫酸铜水解沉淀。硫酸含量低时镀层粗糙阳极钝化增加硫酸含量能提高均镀能力但硫酸的含量也不宜过高因为硫酸铜的溶解度会随硫酸含量的增高而降低试验中硫酸的含量为gL葡萄糖对镀层质量的影响镀液中添加葡萄糖可与溶液中的铜离子络合使镀层细致。阳极对镀层质量的影响因为电解铜极在硫酸盐镀铜液中往往会产生铜粉导致镀层产生毛刺、粗糙。因此要使用含磷铜阳极含铜量应在以上含磷量应在~如果铜阳极含磷量过高会产生一层较厚的膜阳极不易溶解导致镀液中铜含量下降。要使用聚丙烯阳极套以防止阳极泥落入镀液内造成镀层粗糙。搅拌对镀层质量的影响用阴极移动或压缩空气等方式搅拌镀液可以增大允许工作电流密度以加快沉积速度。采用空气搅拌可以使产生的一价铜氧化成二价铜试验中采用的是阴极移动法来搅拌镀液因此需要定期在镀液中添加的双氧水~mLL(用蒸馏水稀释后再加入)以将一价铜氧化成二价铜。电流密度和温度对镀层质量的影响电化学极化越大越有利于电镀铜的沉积。温度升高会增大反应离子的扩散速度减小反应的浓差极化但同时使电化学极化大大降低电化学反应速度增大。即提高温度在降低了浓差极化的同时也大大降低了电化学极化不利于获得均匀电镀因此实验中只简单考察了不同温度条件下获得的电镀铜镀层的质量。o分别在室温C和的温度下进行电镀铜实验电流密度:mAcm。第页西安工业学院学士学位论文从实验获得的镀层结果知温度对电镀层的效果影响不大因此电镀铜选择在室温下进行。电镀中电流密度是影响镀层质量的一个重要参数因此实验中考察了不同电流密度对镀层的影响。电镀条件:改变电流密度分别在~mAcm的电流密度下进行电镀从实验获得的镀层比较结果知在此电流密度范围内镀层表面质量差别不大因此实验得的电流密度选择在mAcm杂质的影响和去除方法镀液中的主要杂质有铜离子、硝酸根和有机杂质。铜离子主要来自化学镀铜和电镀铜等工序硝酸根是退度挂具时未洗净带入有机杂质主要是由于有机添加剂的分解导致。铜离子铜离子的含量达到~时试件的低电流密度区会产生暗黑色粗糙的镀层。铜杂质过多时会使整个镀层粗糙发黑甚至呈海绵状。去除方法是:将镀液的PH值调到用瓦楞铁板做阴极在搅拌情况下以~Adm的阴极电流密度进行电解处理。硝酸根微量的硝酸根使镀层呈灰色发脆。含量达到gL以上时镀层呈黑色阴极电流效率显著降低。去除方法是:将镀液的PH值调到~增大阳极面积在高的阴极电流密度下电解然后逐步把电流密度降至Adm电解至溶液正常为止。处理过程中硝酸根在阴极还原成铵离子从而改善镀层质量。有机杂质有机杂质会使镀层发脆发黑或发亮。去除方法是用活性炭处理将~gL粉末活性炭(选用不含锌、硫化物且o吸附性强的)在不断搅拌下慢慢加入加热至~C继续搅拌一段时间静置h过滤。有机杂质多时先用~mLL的双氧水处理再用活性炭吸附。不合格镀层的退除成品要经过质检不合格的试件需要进行退镀处理。将不合格产品在室温下浸入硝酸()mLL的溶液中退镀因为退镀过程第页西安工业学院学士学位论文o是放热过程退镀时溶液温度回上升要注意退镀温度不能超过C过高的温度会使试件变形。退度过程中要不时缓慢搅动溶液避免局部过热另外一次退镀的试件不能太多。退镀后应清洗干净。镀层的检测结合力试验完成电镀的成品试件按GBT规定进行结合力试验根据塑料零件的使用条件确定采用的热循环试验为:)在温度为士的干燥箱内放置h。)在温度为士的干净环境中放置h。试验周期为四个热循环试验后镀层未出现起泡、裂纹、脱落等现象。第页西安工业学院学士学位论文结论通过对ABS塑料上电沉积铜镀层的系统研究和实验并综合考虑经济技术可行性和易操作性确定了较佳的工艺流程和工艺规范主要内容包括以下几个方面。工艺流程最终确定ABS塑料上电沉积铜镀层工艺流程如下:ABS塑料试件去应力除油水洗粗化水洗中和水洗一次还原水洗浸酸敏化水洗去离子水洗活化水洗化学镀铜水洗弱浸蚀水洗电镀铜主要工序工艺规范()去应力将塑料镀件在(体积)丙酮中浸泡min左右。()除油为保证预处理效果在粗化前先进行除油。除油后先水洗再酸洗。氢氧化钠~gL碳酸钠~gLo温度~C时间min()粗化粗化可以提高试件表面的亲水性并形成适当的粗糙度使镀层有良好的附着力。铬酐~gL硫酸~gL时间~min()中和氢氧化钠~gL温度室温第页西安工业学院学士学位论文时间min()一次还原目的是将残留在试件表面的六价铬还原为三价铬以防污染敏化或活化溶液。水合肼~mLL盐酸~mLL温度室温时间min()浸酸浸酸处理对活化液可以起到缓冲作用。盐酸~mLL温度室温时间min()敏化敏化处理可以是粗化后的试件表面吸附一层有还原性的Sn离子。氯化亚锡~gL盐酸()~mLL温度室温时间min()活化通过活化可以使基体表面形成一层非连续的贵金属颗粒使基体具有催化还原的能力。硝酸银~gL氨水()~mLL温度室温时间~s()化学镀铜化学镀铜的目的是使塑料表面金属化形成一层薄的导电层。硫酸铜gL第页西安工业学院学士学位论文甲醛()mLLEDTA二钠gL酒石酸甲钠gLPH~o温度~C时间min()弱浸蚀电镀铜前先进行弱浸蚀以除去试件表面的氧化物。硫酸gL温度室温时间s()电镀铜电镀铜的目的是加厚铜镀层降低温度变化时塑料基体与镀层之间结合力的影响。硫酸铜gL硫酸gL葡萄糖gLo温度~C电流密度~Adm时间~min工艺中值得注意的几个问题()粗化要适度。粗化不足和粗化过度都会降低镀层结合力粗化不足还易显露塑料基体粗化过度塑料易产生裂纹。粗化温度不宜过高一般应小o于C以免塑料试件变形具体温度通过试验确定。µm防止镀层起皱从()电镀铜时铜镀层必须具有一定的厚度不应低于而影响镀层与基体的结合力。()电镀时镍阳极必须使用阳极套并经常清洗阳极泥防止阳极泥转移使表面产生粗糙。()ABS电镀宜使用较低的电流密度。若电流密度过大超过所允许的上限第页西安工业学院学士学位论文值会析出大量的氢气可能冲散表面铜微粒而且易使表面镀液pH值急剧上升而形成氢氧铜沉淀导致镀层质量恶化。第页西安工业学院学士学位论文致谢本文从选题、试验到论文的定稿都是在高级工程师刘志斌老师的精心指导下完成的。刘老师严谨的治学态度强烈的事业心给我留下了及其深刻的印象。在四年多的大学学习期间我在思想品德、学习、工作生活等各个方面都得到了刘老师无私的帮助和深深的教诲。在论文完成之际谨向刘老师致以我最衷心的谢意~我将把对刘老师的感激之情化作我继续前进的动力用我一生的奋斗来报答老师。在进行论文的研究工作期间陈山川老师郑曙阳老师为本人试验的完成提出了宝贵的建议为试验提供了方便。同时还得到苗建波、高歌等同学的大力配合和帮助在此谨向所有帮助我的老师和同学致以诚挚的谢意~最后谨以此文献给支持我完成整个学业的父母家人。第页西安工业学院学士学位论文参考文献许强龄等现代表面处理技术上海:上海科学技术出版社:吴连波张伟塑料的金属化工艺J吉林工学院学报,():车承焕复合镀技术的发展和应用材料保护,():沈宁一许强令吴以南等表面处理工艺手册M上海:上海科学技术出版社曾华梁吴仲达陈均武等电镀工艺手册M北京:机械工业出版社NVMandich,EMIShieldingbyElectrolessPlatingofABSPlasticsJPlatingndSurfaceFinishing,,(Oct):李宁主编化学镀实用技术「M化学工业出版社王爱荣非金属材料电镀前预处理概述J表面技术,():,SchlesingerMKiselJEffectofSn(II)BasedSensitizerAdsorptioninElectrolessDepositionJJElectrochemSoc,,():RantellA,HoltzmanAMechanismofActivationofPolymerSurfacebyMixedStannousChloridePalladiumChlorideCatalystsJTransInstMetFin,,:Kooimorgen,Rudolphja,HappaugeNovelpreciousmetalsensitizaingsolutionsPUS:,SHIPLEY,MICHAELG,SHERBORNCatalystsolutionforelectrolessdepositionofmetalonsubstratePUS:,SHIPLEYMGWILLIAMA,CONANJCatalystsolutionforelectrolessdepositionofmetalonsubstratePUS:,SeverinJW,HokkeRAStudyonChangesinSurfaceChemistryDuringtheInitialStagesofElectrolessNi(P)DepositiononAluminaJJElectrochemSoc,,():)DeminjerCH,BoomPFTheNucleationwithSnCIPdClSolutionsofGlassBeforeElectrolessPlatingJJElectrochemSoc,,():第页西安工业学院学士学位论文邝少林刘伏保洪春等化学镀第三代活化工艺研究离子钯型活化液J材料保护,():董根岭周完贞TY型无锡胶体把活化液的研制与应用J电镀与精饰,():袁高清廖永忠氯化把催化活性的研究J化学世界():张欣半导体氧化物对非金属化学镀Cu的催化作用研究J电镀与环保(I):赵斌、方晓、毛德芳化学镀铜新工艺J华东理工大学学报,():白拴堂王玉聘化学镀铜新工艺及在电子工业中应用J电镀与环保,():白拴堂化学镀镍合金在电子工业中的应用J电镀与环保,():DHCheng,WYXu,ZYZhangetalElectrolessCopperPlatingUsingHypophosphiteasReducingAgentJMetalfinishing,():SFMoustafa,SAElBadry,andAmSanadErectofgraphitewithandwithoutcoppercoatingonconsolidationbehaviorandsinteringofcoppergraphitecompositeJPowdermetallurge,,():张肇富编译防止化学镀铜液分解的添加剂J电镀与精饰,():DonBaudrandandJonBengstonElectrolessPlatingProcessJMetalfinishing,Sept:YiGe,WangLingling,OuyangYifangetalPreparationofIronTungstenBoronAlloyDepositbyElectrolessPlatingJMetalfinishing,Nov:周海辉、呼延鑫、刘剑峰等化学镀镍溶液稳定剂的研究J电镀与环保:():张鹏何大容赵云发塑料(ABS)表面直接电镀工艺研究J材料保护,():第页西安工业学院学士学位论文陈亚苗乙高品质塑料电镀技术新进展J电镀与环保():陈亚苗乙塑料直接镀新工艺J材料保护,():张鹏何大容印刷电路板孔直接金属化工艺J。四川轻化工学院,():DacongWang,UziedLandan,DirectelectroplatingonnonconductorsJJElectrochemSoc,,():KawamukiHiroshiElectrolessPlatingofPlasticsWithoutChromicAcidetchingJpnKokaiTokkyoKoho,JPYoshikawaYutaka,FukushimaToshiaki,HatanakaTatsuhika,etalHighcorrosionresistanceNickelPlatingJpnKokaiTokkyoKoho,JPShioiToshiKatsu,MuraKamiHideo,TakenakaMikimateetalPretreatmentofPlasticMoldingsforElectrolessPlatingJanKokaiTokkyoKoho,JPShioiToshikatsu,MurakamiHideo,etalPretreatmentforElectrolessPlatingsJonKokaiTokkyoKoho,JPSirinyanKirkor,DederichsReinhold,MertenRudolp,etalPrimersforElectrolessPlatingofPlasticsGerofFen,DEWolpGerhardDieter,SirinyanKirkor,HermingWolfgany,etalPrimersforMetallizationofPlasticsEurPatApplEPWolfGerhardDieter,YonGizyckiUlxich,CohnenWoifgang,etalAqueousPrimersforElectrolessPlatingGcroffen,DEBresselBurkhard,MiddekeHeomannJosep,etalPretreatmentforElectrolessand(or)ElectrolyticMetalizationofPlasticsanduseoftheMetalizedPlasticsGerOffen,DETimmerRoger,ChaseLeeElectroplatingofHighlyImpactresistantPlasticsGeroffen,DEReichertKobelkaFrank,WolfGerhardDieterCoatingforActivatingPlasticSurfaceforElectrolessMetalizingEurpatAppl,EP第页西安工业学院学士学位论文附录I开题报告研究的意义与前景塑料具有质轻、可塑性好、表面细致、光滑等特点并可以根据需要制成不同形状但由于硬度低、不耐磨限制了其应用ABS塑料制品的表面金属化能提高高分子材料的耐磨性能、表面硬度改变其表面光泽度与普通技术制品相比表面金属化后的ABS塑料制品具有更强的装饰性且质轻、易加工、整平性好等优点因而在电子工业、医疗器械、仪器仪表、汽车、摩托车、五金、日常家用品等方面都又广泛的用途。一、电镀工艺ABS塑料试件去应力除油水洗粗化水洗中和水洗一次还原水洗浸酸敏化水洗去离子水洗活化水洗化学镀铜水洗弱浸蚀水洗电镀铜其中最重要的工艺过程为:()去应力:消除内应力就能更好地保证镀层与机体的结合力。()除油:能使塑料表面很快地被水浸润采用碱性除油液。()粗化(关键工序):中铬酸钾浓硫酸(强酸性)增大零件表面的微观粗糙度和接触面积以及亲水能力以此来保证镀层有良好的附着力。()敏化:敏化是在塑料表面上吸附一层容易被还原的物质以便在活化处理时通过还原反应使塑料表面具有化学镀铜的催化活性。电镀:塑料在阴极铜电极在阳极控制PH值电流密度控制在~Adm施镀过程中应不断搅拌镀液并定时移动镀件达到要求的时间取出镀件彻底清洗、干燥。二、计划安排:()月之前做好比较完善的实验方案()月月做好实验对制品进行测试分析报告()月中旬写毕业设计准备答辩第页西安工业学院学士学位论文附录II中期报告(实验进行到现在我已完成的工作如下:()完成了有关ABS塑料镀镍的文献资料的电查阅、文献综述。()方案的实施根据资料已进行多次的实验试验结果发现镀层不均匀表面粗糙并且外观暗淡未达到实验要求分析原因可能是电镀设备问题还有化学镀前处理不当如粗化敏化时的工艺问题对化学镀时各项参数的控制存在问题电镀时对电流控制不好具体原因还在分析中。(下步要完成的工作()进一步分析电镀效果不好的原因()进行下一步的实验()对实验产品进行检测()撰写论文准备答辩第页西安工业学院学士学位论文附录III外文翻译第页西安工业学院学士学位论文文献综述引言基本原理典型工艺流程塑料件的去应力脱脂表面粗化(化学刻蚀)表面调整(中和、还原及浸酸)敏化、活化化学镀ABS塑料前处理的研究现状及发展化学镀研究现状ABS塑料电镀新进展电镀试验部分试样的选取化学镀铜的前处理去应力除油粗化中和一次还原浸酸敏化活化化学镀铜电镀铜试验结果及其分析化学镀铜试验结果分析及讨论第页西安工业学院学士学位论文硫酸铜含量的影响甲醛含量的影响PH值的影响温度的影响络合剂酒石酸钾钠EDTA二钠的影响电镀铜实验结果及分析硫酸铜对镀层质量的影响硫酸对镀层质量的影响葡萄糖对镀层质量的影响阳极对镀层质量的影响搅拌对镀层质量的影响电流密度和温度对镀层质量的影响杂质的影响和去除方法镀层的检测结合力试验结论工艺流程工艺中值得注意的几个问题致谢参考文献附录I开题报告附录II中期报告附录III外文翻译第
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