[发明专利]一种陶瓷材料化学镀铜的活化工艺

说明书

技术领域

本发明属于化学镀铜的表面处理技术领域，涉及一种化学镀铜工艺，具体涉及一种陶瓷材料化学镀铜的活化工艺。

背景技术

化学镀铜在表面处理技术中占有很重要的地位，相比电镀而言，不仅对几何形状复杂的镀件可以获得厚度均匀的镀层，也可以直接在金属、非金属、半导体等各种不同的基体上镀覆。在实施非金属化学镀覆时，必须进行活化处理，作为化学镀覆的预处理，传统的活化工艺分为敏化、活化两个步骤，一般以SnCl₃作为敏化剂和PdCl₂作为活化剂。该工艺虽然具有优良的活化效果，但是其操作复杂，活化液不稳定，经济成本高，易造成济源浪费。虽然后期提出胶体钯活化新工艺，将敏化、活化工艺合二为一，简化了活化工序，但仍使用Pd等贵金属作为活化剂，无法避免高额的经济成本和贵金属对镀液的污染。

近年来，虽然有人提出使用非贵金属活化新工艺，高德淑等（非贵金属电镀胶体活化液的研究[J],表面技术，1993，2）以镍、铜的氢氧化物胶体容易浸渍ABS塑料基体，用NaBH₄还原二价镍、铜为金属态，然后化学镀，取得一定的效果，但胶体溶液的配制比较复杂，同时镀层的结合力比较差，并且难以达到完全覆盖。葛圣松(陶瓷微珠表面无钯活化化学镀镍工艺研究[J].新技术新工艺，2008,12:17～19.)等采用硫酸镍，次亚磷酸钠活化处理陶瓷微珠，进行化学镀镍，获得非晶态镍磷复合镀层。

发明内容

本发明的目的是提供一种工艺简单，成本低廉的陶瓷材料化学镀铜的活化工艺。

为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

本发明首先将表面处理过的陶瓷基体浸入活化液中浸渍，然后对浸渍后的陶瓷基体进行热还原处理，得到活化后的陶瓷材料；其中活化液由硫酸铜、硫酸镍、次亚磷酸钠和水组成,其中硫酸铜与硫酸镍的浓度之和为0.1mol/L～0.5mol/L，硫酸铜和硫酸镍的浓度之和与次亚磷酸钠的浓度之比为1:4。

所述陶瓷基体的表面处理为除油和粗化处理。

所述浸渍时间为10-30min。

所述热还原处理在箱式炉中进行，温度为135℃～180℃。

所述热还原处理的时间为20-60min。

所述硫酸铜与硫酸镍的摩尔浓度之比为（1～2）：（1～2）。

相对于现有技术，本发明的具有的有益效果为：本发明采用含有硫酸铜、硫酸镍和次亚磷酸钠的活化液，通过热还原处理的方法，对陶瓷基体表面进行活化，再活化后的陶瓷基体上进行化学镀铜，可以完成化学镀过程。本发明可以广泛应用于陶瓷材料表面化学镀铜领域，沉积过程中化学镀铜的绕镀性良好，沉积后可在陶瓷上获得质地一致的镀铜层。

本发明采用Cu、Ni作为活化金属对陶瓷进行表面活化处理，具有以下优点：（1）Cu、Ni作为非贵金属很大程度上降低了经济成本，有效节约贵金属资源，减少了资源浪费；（2）采用Cu、Ni活化，降低了贵金属对镀层的污染；（3）采用热还原处理增加陶瓷表面活化金属的粘附量，提高了镀层的结合力和覆盖率；（4）活化液稳定，工艺简单，对环境污染小，易于规模化生产。

附图说明

图1为本发明制得陶瓷表面化学镀铜XRD衍射图，横坐标为衍射角度，单位为度，纵坐标为衍射强度。

图2为本发明制得陶瓷表面化学镀铜宏观图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做详细描述。

实施例1

将陶瓷基体放入50℃除油溶液中浸泡10min后，取出先用55℃的水清洗，再用流动的水清洗；然后将清洗后的陶瓷基体放入35℃的粗化液中粗化4min，粗化后超声水洗15min；然后取出烘干，放入活化液中常温下浸渍30min，取出后在箱式炉中135℃下热还原处理50min，得到活化后的陶瓷基体。

其中，除油溶液由OP乳化剂、NaOH和水组成，且OP乳化剂的浓度为2-3g/L，NaOH的浓度为5-10g/L；粗化液由硫代硫酸钠、质量浓度为98%的硫酸和水组成，且硫代硫酸钠的浓度为200-220g/L，硫酸的浓度为15-35ml/L；活化液由CuSO₄、NiSO₄、NaH₂PO₄和水组成，且CuSO₄的浓度为0.05mol/L;NiSO₄的浓度为0.05mol/L;NaH₂PO₄的浓度为0.4mol/L。