[發明專利]利用超聲電鑄制備高反光度微棱鏡反光膜工作模的方法

有效

• 申請號: 201310388232.4
• 申請日: 2013-08-30
• 公開（公告）號: CN103436922A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 楊光;皮鈞
• 申請（專利權）人: 集美大學
• 主分類號: C25D1/06
• 分類號: C25D1/06
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所(普通合伙) 35200
• 代理人: 馬應森

技術領域

本發明涉及微棱鏡，尤其是涉及一種利用超聲電鑄制備高反光度微棱鏡反光膜工作模的方法。

背景技術

在一般機械攪拌電鑄工藝條件下，電鑄鎳只能得到較粗糙的表面，其逆反射性能不高。微棱鏡反光膜為幾十個微米量級的棱錐陣列而成，無法在加工后進行其他機械拋光。反光膜要求工作模具有很高的逆反射系數，也就是必須在電鑄后就獲得高反光度。

鎳是一種常見電鑄和電鍍材料，以其良好性能應用廣泛，絕大多數研究在于鍍液配方、電鍍設備、直流電鑄和鍍層外觀方面，對于超聲電鑄的研究較少，對于電鑄表面逆反射系數高低的研究未見報道。鎳以其化學穩定性高和較高的硬度等特性被應用于微棱鏡反光膜工作模。

對于超聲電鑄，有資料表明利用超聲波的機械擾動效用和空化效應，大大改善電鑄液的傳質效果，有效降低濃差極化。同時，超聲空化作用所產生的能量降低了電極表面金屬離子的還原位能，減小了臨界晶核半徑，從而提高了成核速率。此外，在空化高溫高壓和高速微射流沖擊作用下，已經沉積到陰極表面的較粗晶粒被打碎，形成更小的晶核（劉蘭波，吳蒙華，王元剛,等.超聲－脈沖電鑄工藝參數對鎳鑄層晶粒尺寸的影響.機械工程材料，2012,3:22-25）。另外，有資料表明超聲攪拌聲強為12～14W/cm²時，電鑄出的鎳微器件積瘤、針孔等缺陷少，塌角、圓邊現象明顯減少，表面平整（明平美，朱荻，胡洋洋，等.超聲微細電鑄試驗研究.中國機械工程，2008,6:644-647）。但是對于微棱鏡反光膜工作模來說，除了控制鑄層晶粒大小以及缺陷多少，更要求得到鑄層表面高反光度。

發明內容

本發明的目的在于針對現有的微棱鏡難于控制其反光膜工作模的反光度等問題，提供一種利用超聲電鑄制備高反光度微棱鏡反光膜工作模的方法。

本發明包括以下步驟：

1）配制電鑄液，其具體方法如下：

在電鑄槽中加入熱水，再依次加入六水合硫酸鎳、氯化鎳，在容器中加入熱水，再加入硼酸后煮沸，然后加入十二烷基硫酸鈉，溶解后倒入電鑄槽中，向電鑄槽中加入糖精和1,4-丁炔二醇，再注入水加滿電鑄槽，調節pH為4.2；

2）將陽極鎳板放入陽極籃中并接入正極，將鎳制原模接入負極，進行電鑄，經陰極脫模后得到高反光度微棱鏡反光膜工作模。

在步驟1）中，所述熱水的溫度可為50～60℃，最好為55℃；所述六水合硫酸鎳、氯化鎳、硼酸、十二烷基硫酸鈉、糖精和1,4-丁炔二醇的加入量按質量比可為（6000～12000）∶（600～1400）∶（600～1500）∶（1～20）∶（2～20）∶（4～10）；所述六水合硫酸鎳的質量-體積濃度可為300～600g/L，氯化鎳的質量-體積濃度可為30～70g/L，硼酸的質量-體積濃度可為30～75g/L，十二烷基硫酸鈉的質量-體積濃度可為0.05～1g/L，糖精的質量-體積濃度可為0.1～1g/L，1,4-丁炔二醇的質量-體積濃度可為0.2～0.5g/L；所述煮沸的時間可為30～50min，最好為40min；所述調節pH為4.2可采用質量-體積濃度為30%的硫酸溶液調節，調節pH為4.2后可在45～55℃下保溫8～12h，最好在50℃下保溫10h。

在步驟2）中，所述電鑄的條件可為電流密度為4～10A/dm²，超聲功率為210～300W，頻率為30～50kHz，電鑄的時間為2～4h。

所制得的高反光度微棱鏡反光膜工作模制品可經去離子水清洗烘干后，用逆反射系數儀測量其逆反射系數，用光學顯微鏡觀察并拍照片。

本發明的優點在于：

1）在生產中能夠方便地利用超聲清洗機調節超聲參數；

2）優選了合適的電鑄液配方。

3）在硫酸鎳電鑄液中制備微小尺寸微棱鏡反光膜工作模時控制逆反射系數的方法，能夠通過調整超聲參數與電鑄液配方來控制微小尺寸微棱鏡反光膜工作模的逆反射系數。

4）經逆反射系數儀測量其逆反射系數，用光學顯微鏡觀察并拍照片表明，現有的機械攪拌電鑄的微棱鏡反光膜工作模反光度不高，而采用本發明制備的高反光度微棱鏡反光膜工作模在一定參數情況下得到了高反光度。

附圖說明

圖1為現有的機械攪拌電鑄微棱鏡反光膜工作模顯微圖。

圖2為本發明制備的高反光度微棱鏡反光膜工作模顯微圖。

具體實施方式

實施例1