[发明专利]陶瓷金属化的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种陶瓷金属化的方法。

背景技术

陶瓷具有很高的机械强度、耐腐蚀、耐高温、耐压，但它不导电、色泽单调、抗冲 击强度差。为了克服这些缺点，可对陶瓷进行金属化处理。目前，陶瓷表面金属化技术很 多，化学镀铜以其适应基体广、均镀和深镀能力好、生产方便，而得到广泛的应用。化学镀 的一个先决条件是沉积铜的基底表面要有催化活性，而陶瓷不具有催化活性，因此施镀前要 预先经过表面处理，以在其表面形成大量活性点。陶瓷基体化学镀铜前处理工艺为粗化-敏 化-活化三步法，其中表面活化是前处理工艺中最为关键的步骤，其好坏直接关系到镀层的 均匀性，以及镀层与基体的结合强度等。目前应用最普遍的活化方法为：粗化后的陶瓷基体 先用SnCl₂敏化，再用PdCl₂活化，还原生成的钯原子即成为铜沉积的活性点。此前处理液 中由于含有锡、钯等重金属离子，易引起较大的环境压力。因此有必要改进传统的粗化-敏 化-活化前处理工艺，减少重金属离子的使用及残余，简化操作步骤，降低污染，节约资 源。

发明内容

本发明为克服上述现有技术的不足，提供一种减少重金属离子的使用及残余，降低 污染、节约资源、操作简便的陶瓷金属化的方法。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

一种陶瓷金属化的方法，它包括以下步骤：

A)将陶瓷基体先置入质量分数为40％-60％的NaOH中，在室温下，粗化处理30- 50min；再置入浓度为100-150mL/L的HF和浓度为100-150mL/L的H₂SO₄混合溶液中， 在室温下，粗化处理10-20min；

B)将通过A)步骤粗化处理后的陶瓷进行超声波水洗、吹干后，置入浓度为1×10^-4mol/l- 10×10^-4mol/l的金属纳米粒子溶液中，在室温下，活化处理10-20min；

C)将通过B)步骤活化处理后的陶瓷置入铜镀液施镀；铜镀液是按4-8g/L硫酸铜+7- 11mL/L甲醛+20-24mL/L三乙醇胺浓度+45-55g/L乙二胺四乙酸钠+65-75mg/L亚铁氰 化钾+10-18ml/L甲醇配制，镀液pH值调节为13-14，施镀温度为30-40℃。

所述的陶瓷基体在置入NaOH粗化处理前，先进行机械处理、水洗、化学除油。

所述的金属纳米粒子溶液为金纳米粒子溶液，金纳米粒子浓度为5×10^-4mol/l；活化 处理时间为14min。

所述的NaOH质量分数为50％；在NaOH中的粗化处理时间为40min。

所述的HF和H₂SO₄混合溶液，HF浓度为125mL/L，浓H₂SO₄浓度为125mL/L；在 HF和H₂SO₄混合溶液中的粗化处理时间为14min。

所述的铜镀液，按6g/L硫酸铜+9mL/L甲醛+22mL/L三乙醇胺浓度+50g/L乙二胺 四乙酸钠+70mg/L亚铁氰化钾+14ml/L甲醇配制，镀液pH值调节为13.5，施镀温度为 35℃。在此条件下，可以得到组织均匀，致密，导电性良好的镀层。

所述的化学除油在温度40-60℃下进行，化学除油所用除油夜配方为：

NaOH      70g/L

Na₂CO₃    2g/L。

本发明的有益效果是：首先，利用金属纳米粒子的催化作用改良传统的化学镀铜前处 理工艺，变粗化-敏化-活化三步法为粗化-活化两步法，操作简便；其次，避免了重金属离子 的使用及残余，降低污染，节约资源。

附图说明

图1为实施例1NaOH粗化后陶瓷颗粒形貌图；

图2为实施例1HF+H₂SO₄粗化后陶瓷颗粒形貌图；

图3为实施例1粗化后采用金活化陶瓷颗粒形貌图；

图4为实施例1施镀后所得镀铜层用扫描电镜放大1000倍后的微观形貌图；

图5为实施例1施镀后所得镀铜层用扫描电镜放大10000倍后的微观形貌图；