[发明专利]一种木材表面镀镍铜磷三元合金的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种木材表面化学镀的方法。

背景技术

化学镀是一种表面处理技术，尤其对形状不规则的基质，能使非金属基质金属化，比电镀有更好的优势，而且获得的镀层均匀、具有较好的力学性能及装饰性能，赋予材料表面导电性、电磁屏蔽性能和耐腐蚀性等。

传统的金属镀层有难以克服的缺点，铜的导电性很强，但金属层在空气中很容易被氧化；镀镍稳定但耐腐蚀性差一些。由于Ni-Cu-P三元合金比Ni-P二元合金具有更好的耐腐蚀性、热稳定性、硬度、耐磨性和抗磁性，所以受到人们的广泛关注。

对于非金属材料，其表面没有催化剂，所以施镀前必须活化，传统施镀一般采用胶体钯（PdCl₂-SnCl₂）活化。马梅荣研究塑料化学镀Ni-Cu-P镀层包括以下工艺流程：碱性除油→高铬酸粗化→亚硫酸钠溶液还原→HCl溶液预浸→胶体钯活化→NaOH溶液解胶→化学镀Ni-Cu-P→干燥→性能测定。

但由于PdCl₂原料昂贵，且基质易吸附一层亚锡粒子而影响化学镀层的均匀性，操作工序复杂，不宜控制。在现有的化学镀镍铜磷工艺中，主要存在金属与非金属层结合强度低，且使用的甲醛、甲醇和盐酸等有毒，不适合大规模生产。

而在专利号：ZL200810064935.0，专利名称：一种木材表面化学镀镍的方法的专利中公开了一种制备镀层Ni-P的方法，但是镀层的耐腐蚀性效果不突出，致使应用受限。

发明内容

本发明目的是为了解决现有木材表面化学镀工艺复杂、镀层与木材层结合强度低和耐腐蚀性差的问题，而提供一种木材表面镀镍铜磷三元合金的方法。

本发明木材表面镀镍铜磷三元合金的方法按下列步骤实现：

一、还原剂由2～7g/L的NaBH₄溶液和1～6g/L的NaOH溶液组成；

二、化学镀溶液由20～50g/L的硫酸镍、0.5～2.0g/L的硫酸铜、20～50g/L的次亚磷酸钠、30～60g/L的柠檬酸三钠、20～50g/L的乙酸铵和氨水组成，通过氨水调节体系的pH至8～11；

三、将木材浸渍到还原剂3～8min，取出木材在室温下水平放置0.6～1.2min，然后浸渍于70～95℃的化学镀溶液中15～30min，得到表面镀镍铜磷三元合金的木材。

本发明将木材浸入NaBH₄溶液，然后再把载有NaBH₄溶液的木材放置于化学镀溶液中，NaBH₄与化学镀溶液中的Ni²⁺反应生成Ni⁰作为催化活性中心，在70～95℃的温度下Ni²⁺和Cu²⁺与还原剂H₂PO₂^-反应，共沉积生成Ni-Cu-P三元合金。

本发明木材表面镀镍铜磷三元合金的方法所用的活化液配比容易，活化和化学镀在同一溶液中完成，工艺简单，镀层与木材层结合强度达到4.3MPa以上，耐腐蚀性良好。

附图说明

图1是实施例一得到的表面镀镍铜磷三元合金的木材放大200倍的SEM电镜图；

图2是实施例一得到的表面镀镍铜磷三元合金的木材放大500倍的SEM电镜图；

图3是实施例一得到的表面镀镍铜磷三元合金的木材放大1000倍的SEM电镜图；

图4是实施例一得到的表面镀镍铜磷三元合金的木材放大3000倍的SEM电镜图；

图5是实施例一得到的表面镀镍铜磷三元合金的木材的电磁屏蔽效能图，a表示未镀镀镍铜磷三元合金的木材电磁屏蔽效能，b表示实施例一得到的表面镀镍铜磷三元合金的木材电磁屏蔽效能；

图6是实施例一至实施例四得到的表面镀镍铜磷三元合金的木材镀层表面电阻率与pH的关系图；

图7是实施例一、实施例三和实施例四得到的表面镀镍铜磷三元合金的木材Tafel曲线图；

图8是实施例一至实施例四得到的表面镀镍铜磷三元合金的木材XRD图；

图9是实施例一、实施例三和实施例四得到的表面镀镍铜磷三元合金的木材XPS分析组分图，代表镍，代表铜，代表磷。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式木材表面镀镍铜磷三元合金的方法按下列步骤实现：

一、还原剂由2～7g/L的NaBH₄溶液和1～6g/L的NaOH溶液组成；