19 Металлизация диэлектриков. Пластмасс.
Способы металлизации пластмасс:
Шоапирование – это напыление расплавленного Ме с помощью сжатого воздуха.
Применяется для пластмасс с термостойкостью.
Покрытие толстое 100-1000 мкм, рыхлое, не блестящее, грубое, трудно покрыть детали сложной конфигурации.
Металлизация в вакууме – путем конденсации паров Ме на покрываемой поверхности в вакууме. Чаще наносят алюминий, так получают зеркала, елочные игрушки, фары автомобилей.
Химическая металлизация – образование слоя Ме в результате химической реакции. Металлизирование может быть в газовой и жидкой среде:
а) Газовая – Ме оседает на поверхности в результате термического разложения паров летучего соединения Ме или вследствие восстановлении его другим газом. Применяется редко. Достоинство: можно осаждать Ме на более активный Ме. Можно покрыть любой диэлектрик металлом. Главная проблема – качественное сцепление. Сцепление осуществляется только механически (шероховатость), чем выше шероховатость, тем лучше сцепление.
Причиной некой адгезии является большая разница коэффициентов теплового расширения.
Подготовка поверхности пластмасс
Форма изделий:
- простые формы предпочтительны
- не должно быть острых кромок
- не должно быть глубоких и узких углублений
- не желательны большие плоские поверхности, лучше сферические, цилиндр.
Механическое шерохование – зашкуривание, галтовка с абразивом, обдувание воздухом с абразивом, это даст 10% от необходимого сцепления
Обезжиривание – имеет очень важное значение, пластмасса должна идеально смачиваться водой. Проводят химически. Литьевые формы обязательно хромируют.
Пластмасса АБС (акрило-бутодиен стирольная). В полиакрилатной матрице находится глобула полистирола (1 - до травления) . Глобулы растворяются в серной кислоте, а матрица нет.
Травление происходит в серной кислоте 1800 г/л.
И получается ласточкин замок (2)
Особенности технологического процесса
Палладиевая технология
Палладий самый лучший диэлектрик
1 операция – Сенсибилизация.
Хорошо обезжиренную поверхность погружают в раствор содержащий SnCl2 и HCl
Этим раствором деталь смачивается (очень важно чтобы не было разрывов)
2 операция – Промывка в дисцилированной воде
Кислотность понижается и олово гидролизируется:
SnCl2+H2O = Sn(OH)2 +2HCl
Деталь равномерно, тонко покрывается Sn(OH)2
3 операция – Активация
PdCl2 и HCl2
Sn(OH)2+2HCl= SnCl2+ H2O на поверхности
Sn 2+ +Pd 2+ =Sn4+ +Pd налет палладия
Недостаток – дорого
Достоинство – хорошее качество
4 операция – покрытие Ме.
Сульфидная технология
Ширпотреб, массовое производство, не требует катализатора
Готовится два раствора:
CuSO4 *5H2O – 50-60 г/л
NH4OH– 50-60 г/л
Na2SO3 – 15 г/л – восстановитель (сульфид)
Раствор сульфидирования
S – 0.6-0.7
NaOH – 0.4-0.5
Cu 2+ +SO32- +H2O =Cu + SO4 2- +2H+
2Cu++S=CuS+Cu2- нерастворимый сульфид
Получается очень тонкий слой, эти реакции повторяются до нужной толщины, темно-серое стеклообразное, блестящее покрытие, но очень хрупкое.
Гальваническое никелирование
В ванне никелирования происходит восстановление сульфида
(К) CuS + 2e =Cu +S деталь краснеет, пока весь сульфид не восстановится до Ме
Ni 2+ +2e = Ni деталь белеет
Прочное, твердое покрытие