[發(fā)明專利]非金屬基體化學(xué)鍍的一種活化工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710022996.6
• 申請日: 2007-05-29
• 公開（公告）號: CN101054663A
• 公開（公告）日: 2007-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃彥;范菁菁;舒世立;胡小娟
• 申請（專利權(quán)）人: 南京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C23C18/18
• 分類號: C23C18/18;C23C18/30
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 徐冬濤;袁正英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種新的膠體鈀活化技術(shù)，用于非金屬基體化學(xué)鍍，以得到均勻 的金屬鍍層。

背景技術(shù)

化學(xué)鍍又叫無電鍍(Electroless-plating)、自催化鍍(auto-catalytic?plating)，其 原理是通過化學(xué)反應(yīng)還原金屬鹽并使金屬沉積在有催化活性的基體表面。金屬表 面一般都對化學(xué)鍍有催化活性，而非金屬表面則需經(jīng)過活化處理，即在其表面預(yù) 先沉積一些金屬微粒作為催化劑。在化學(xué)鍍過程中，反應(yīng)生成的金屬首先沉積在 金屬微粒催化劑上，而反應(yīng)生成的金屬又可繼續(xù)催化該化學(xué)反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)金屬 層的生長、連片、增厚，最終形成連續(xù)的金屬膜。

非金屬基體表面的活化效果對化學(xué)鍍層的質(zhì)量有直接的影響。理論上，凡是 能夠在基體表面均勻沉積金屬微粒的工藝都可以用來活化基體，但是，好的活化 工藝應(yīng)使產(chǎn)生的金屬微粒粒徑小、分布均勻、附著力強(qiáng)。許多論文和專利中已介 紹了化學(xué)鍍的各種活化工藝，已有人對此進(jìn)行了總結(jié)。例如，姜曉霞等[姜曉霞， 沈偉.化學(xué)鍍理論及實(shí)踐.北京國防工業(yè)出版社，2000，336-339]把活化方法總結(jié) 為浸鈀法、催化性涂料法、銀漿法、鉬錳法等；劉建國等[劉建國、陳純?nèi)A、鄭 家燊.非金屬材料化學(xué)鍍工藝中基體表面活化方法的研究.表面技術(shù)，2006， 31(3)：5-8]把以上方法都?xì)w為常規(guī)活化法，并又總結(jié)出四類方法，即氣相沉積法、 介電層放電法、光化學(xué)法及自催化法，但后四種方法應(yīng)用范圍有限、或正在完善 中。在以上提到的諸多活化方法中，浸鈀法應(yīng)用最為廣泛，其原理是通過化學(xué)反 應(yīng)將溶液中的鈀還原并使金屬鈀微粒均勻分散在基體表面。除鈀基活化劑外，其 它金屬基活化劑也有許多報道[L.P.Donovan，E.Maguire，L.A.Kadison.Aqueous suspensions?for?surface?activation?of?nonconductors?for?electroless?plating.US?Patent 3958048，1976]，但是應(yīng)用范圍非常有限。浸鈀法的典范是膠體鈀法[張永鋒，馬 玲俊，郭為民，崔昭霞，溫青.非金屬化學(xué)鍍的活化工藝.材料開發(fā)與應(yīng)用，2000， 15(2)：30-34]，早期的活化工藝是兩步法，即先用敏化劑處理再用活化劑處理。 常用的敏化劑和活化劑為Sn²⁺和pd²⁺的酸性溶液，敏化時基體表面產(chǎn)生含Sn²⁺的膠體，活化時通過如下反應(yīng)得到鈀的微粒：

Sn²⁺+Pd²⁺→Sn⁴⁺+Pd

兩步活化法非常麻煩，1961美國學(xué)者Shipley[Shipley?C.R.Method?of?electroless deposition?on?a?substrate?and?catalyst?therefore.US?Patent：3011920，1961.]發(fā)明了一 步活化法，即將敏化劑Sn²⁺和活化劑Pd²⁺的強(qiáng)酸性溶液直接混合，形成膠體鈀， 即由還原反應(yīng)生成的金屬鈀核外圍包裹Sn²⁺和過量Cl^-形成的帶負(fù)電荷膠體。活 化后，基體表面被植入鈀核，但在水洗過程中，包覆鈀核的錫離子水解，形成 Sn(OH)₄和Sn(OH)₂，后者也可以被空氣氧化成前者。要使鈀核裸露出來，基體 表面須經(jīng)解膠處理。