[发明专利]碳化硼粉末表面化学镀铜的方法及其化学镀液

说明书

技术领域

本发明属于化学镀领域，更具体地说，本发明涉及一种碳化硼粉末表面化学镀铜的方法及其化学镀液。 

背景技术

碳化硼具有低密度(2.52g/cm³)、高硬度(仅次于金刚石和立方氮化硼)和良好的中子吸收能力，因此近年来受到广泛关注。但是，在与金属基体复合时，碳化硼颗粒与金属基体润湿性差且界面反应严重，阻碍了高碳化硼含量的金属基碳化硼复合材料的制备。 

为了改善碳化硼颗粒与金属基体的润湿性，减少界面反应，需要对碳化硼颗粒表面进行金属化处理。铜具有高的热导率，高的热氧化阻力，且在高温高压下不与碳化硼反应，因此可用于镀在碳化硼颗粒表面，以提高碳化硼颗粒与金属的润湿，阻隔界面反应。 

目前，化学镀铜用化学镀液几乎都采用甲醛作为还原剂，但是，甲醛气味特殊、对皮肤和眼睛有刺激且致癌，因此各国的法规都对空气中甲醛的含量进行限制，传统的化学镀工艺也受到冲击，寻求一种能够替代甲醛的还原剂就变得尤为重要。 

此外，目前化学镀铜工艺中常用的络合剂为EDTA，EDTA可以使镀液稳定、镀速高、镀层性能优异。但是，EDTA具有较强的络合性能，废液中只要有少许残余就可能带出大量有毒的重金属离子，并对环境造成污染，许多国家都限制了EDTA的使用。因此，寻求一种对环境危害小的络合剂也相当重要。 

有鉴于此，确有必要提供一种对环境友好的碳化硼粉末表面化学镀铜的方 法及其化学镀液。 

发明内容

本发明的目的在于：提供一种对环境友好的碳化硼粉末表面化学镀铜的方法及其化学镀液。 

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种碳化硼粉末表面化学镀铜用化学镀液，其以水合肼作为还原剂，以酒石酸钾钠和乙二胺四乙酸二钠作为络合剂。 

作为本发明碳化硼粉末表面化学镀铜用化学镀液的一种改进，以浓度计，化学镀液含有15-20g/L硫酸铜、20-30g/L乙二胺四乙酸二钠、10-15g/L酒石酸钾钠和15-20ml/L水合肼，化学镀液的PH值为12-13。 

作为本发明碳化硼粉末表面化学镀铜用化学镀液的一种改进，所述碳化硼粉末为平均粒径20微米的碳化硼粉末，用于化学镀处理时，化学镀液的温度为70-80℃。 

相对于现有技术，本发明碳化硼粉末表面化学镀铜用化学镀液具有以下优点：采用的还原剂为水合肼，价格低廉且不会污染环境，在碱性条件下有很强的还原能力，氧化产物是干净的N₂，不会引入杂质金属离子；采用的络合剂为酒石酸钾钠和乙二胺四乙酸二钠的双络合剂体系，双络合剂的破络比EDTA容易，对环境污染小且络合能力强，可在高温强碱下长时间保持镀液稳定。 

为了实现上述发明目的，本发明还提供了一种碳化硼粉末表面化学镀铜的方法，包括对碳化硼粉末镀前处理和化学镀处理，其中，在化学镀处理中，采用的化学镀液为前述碳化硼粉末表面化学镀铜用化学镀液。 

作为本发明碳化硼粉末表面化学镀铜的方法的一种改进，所述镀前处理包括除油处理、碱洗处理、敏化处理和活化处理。 

作为本发明碳化硼粉末表面化学镀铜的方法的一种改进，所述除油处理为， 将碳化硼粉末置于丙酮液体中超声搅拌30-40min，取出后于150℃以下的温度干燥，至恒重备用。 

作为本发明碳化硼粉末表面化学镀铜的方法的一种改进，所述碱洗处理为，将除油处理后的碳化硼粉末置于70-90℃热碱性溶液中超声搅拌清洗30-40min，取出后于150℃以下的干燥，至恒重备用。 

作为本发明碳化硼粉末表面化学镀铜的方法的一种改进，所述敏化处理为，将碱洗处理后的碳化硼粉末置于氯化亚锡和盐酸的混合溶液中搅拌30min，取出后于150℃以下的温度干燥，至恒重备用。 

作为本发明碳化硼粉末表面化学镀铜的方法的一种改进，所述活化处理为，将敏化处理后的碳化硼粉末置于氯化钯和盐酸的混合溶液中搅拌，取出后于150℃以下的温度干燥，至恒重备用。 

作为本发明碳化硼粉末表面化学镀铜的方法的一种改进，化学镀处理时，化学镀液的温度为70-80℃。 

作为本发明碳化硼粉末表面化学镀铜的方法的一种改进，在化学镀处理后，对碳化硼粉末进行抗氧化处理。 

作为本发明碳化硼粉末表面化学镀铜的方法的一种改进，所述抗氧化处理为将碳化硼粉末真空干燥后浸入油酸形成保护膜。 

通过采用本发明碳化硼粉末表面化学镀铜的方法，可以在碳化硼粉末表面形成一层纳米级均匀致密的铜镀层，可以有效降低碳化硼粉末与金属基材的润湿角和界面反应。 

附图说明