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电镀工艺:非金属材料活化的原理

作者:幸运28 日期:2019-04-25 03:36 人气:

  慧聪表面处理网:活化的原理简单地说起来,就是当表面吸附有敏化液的非金属材料进入含有活化金属盐的活化液时,这些活化金属离子与吸附在表面的还原剂锡离子发生电子交换,二价锡离子将2个电子供给2个银离子或者1个钯离子,从两还原成金属银或钯。这些金属分布在非金属表面,成为非金属表面的活化中心。当这种具有活化中心的非金属材料进人化学镀液时,就会在表面催化在‘繁发生而形成镀层。

  在化学镀的开始阶段,先是个别催化中心开始由晶核成长为晶格,然后逐步增大形成连续的金属膜。从结晶开始成长到出现可以肉眼看见的金属膜的这段时间,称为化学镀的诱导期。诱导期的长短与敏化与活化的作用和效果有密切关系。

  式中,d为膜层厚度(按单位面积上的体积单位计);c为化学镀瞬时速度;为单位面积上催化剂中心的数量;r0为催化中心的直径;t为化学镀持续的时间。

  式(Ⅰ)表示诱导期阶段个别半圆颗粒的成长情况;式(Ⅱ)则是表示连续膜生长的情况。当r0=0.5nm时,实验数据与公式的完全吻合。

  当以银盐为活化剂时,催化中心颗粒的直径约为310nm,而以钯为催化中心时,其颗粒的标准直径约为5nm;在1μm2上的数量为1015个。

  催化中心的密度和大小与沉积在表面上敏化剂的数量和种类及活化条件(催化剂种类、活化离子浓度、酸度和温度等)、持续的时间有关。

  敏化后的清洗和持续的时间对颗粒的大小影响较大。经彻底清洗后,所形成的钯颗粒的直径小于2nm,在这种数量级的活性颗粒下所获得的化学铜镀层平滑且结合力良好。

  当用强酸性或强碱性溶液进行活化时,一部分敏化剂(如锡的化合物)将被溶解,并使钯离子还原而形成混浊液。这时最好采用银氨活化液,因为二价锡盐的水解产物在银氨溶液中不会被溶解。



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