[其他]陶瓷玻璃常温化学镀铜、镍、钴的预处理方法

说明书

本发明的方法是对陶瓷、玻璃体表面涂覆一层具有催化特性的铝、硅酸盐催化胶体，常温干燥后可直接进行常温化学镀铜或化学镀镍、钴，结果在陶瓷、玻璃体表面经预处理部位，得到一层附着力好，可焊的金属层。

本发明涉及一种化学镀（Chemical Plating）的预处理方法，特别是一种对广泛称之为陶瓷、玻璃体的表面进行常温化学镀铜、镍、钴的预处理方法。

化学镀，是指在溶液中采用化学还原的办法，将溶液中的金属离子还原为金属而积沉在某些物体的表面。为了使这种还原反应能有效的进行，并获得附着性能好的金属镀层，对被镀物体的表面预处理及选择恰当的催化剂是重要的两个方面。美国专利U.S.pat NO4008343中提出了一种胶体钯预处理液，虽然能使化学镀正常进行，但它配制工艺复杂，而且对无机盐的陶瓷、玻璃体附着力不强，为了增强金属镀层对基底材料的附着力，往往需要对被镀物体表面进行粗化，通常采用机械粗化和化学刻蚀的方法，对一些陶瓷基底材料，习惯上往往采用氢氟酸之类表面腐蚀粗化，其缺点一是工艺复杂，二是带来了污染源。美国专利U.S.pat NO4259409提出了对陶瓷、玻璃类硅酸盐材料进行预处理的方法，用具有催化特性的金属离子分散到pH值为10.5以上的硅酸盐稀胶体中去，再把这种已具有催化特性的胶体去处理玻璃、陶瓷表面，使预处理溶胶涂覆在陶瓷、玻璃表面，再高温干燥、烘烤，接着在90℃左右的化学镀镍槽中进行反应，最后经烘干后获得一层附着力强的金属镍体，其缺点是物体表面涂覆的预处理胶体对吸附催化金属离子的能力不够强，易造成下道化学镀时自发分解镀液，并只能适用化学镀镍，同时高温干燥、烘烤和高温化学镀槽，耗费能源，增添了附加设备。

本发明的目的是提供一种新化学镀预处理法，包括提出一种新的预处理液即催化胶体，这种催化胶体含有新的催化剂及新的载体类型，使得化学镀的整个过程能在常温下进行，在对广泛称之为陶瓷、玻璃体的一大类无机非金属固体表面进行一步法预处理后，可直接进行化学镀铜、镍、钴，最后在陶瓷、玻璃的表面得到一层附着力牢的可焊金属层。

以下，就本发明的内容分别进行描述。本发明的方法包括对待镀基底材料的较大通用性，即能够运用本发明进行化学镀的材料包括狭意的硅酸盐材料、制品，也就是传统称之为陶瓷、玻璃材料，它们的化学概念是指二氧化硅（SiO₂）和金属氧化物（M_xO_y，M＝Na、K、Ca、Mg、Al、Fe等），高温处理后形成的盐类，还包括广义的含硅或不含硅的硅酸盐材料、制品。如不含硅的氧化物（单一氧化物如Al₂O₃和复合氧化物如：BaO、TiO₂）氮化物、碳化物、硼化物、卤化物、硫系化合物、碳素材料和其它非金属单质的单相、两相或三相的陶瓷。这些材料如：电真空玻璃、激光玻璃、微晶玻璃、石英玻璃、玻璃纤维、高温陶瓷、光学陶瓷、电子陶瓷、化工陶瓷、磁性陶瓷等。对上述的任一种基底材料先进行预处理，即配制具有催化特性的催化胶体涂覆在基底材料的表面。催化胶体液的配制方法为分别制取硅酸盐的胶体和氢氧化铝的胶体，硅酸盐可选用可溶性硅酸锂、硅酸钠或硅酸钾，氢氧化铝溶胶可用异丙醇铝或铝汞剂或铝盐、铝酸盐来制备，制备的硅酸盐胶体中含有的二氧化硅的成份比可以是0.5%～40%（重量），二氧化硅与碱金属氧化物的摩尔比可以是1∶1～5∶1，硅酸盐液体和氢氧化铝胶体相作用，发生缩聚反应而生成铝、硅酸盐阴离子，开始形成了Si-O-Al键，并逐渐发展为正四面体的骨架结构，这种结构具有强烈吸附带正电荷催化金属离子的功能，在这种胶体液中，加入催化金属离子的盐类，催化金属离子可选用铑、钯、铂、银、钴、镍等离子。用银时可选用硝酸银。铑、铂、钯、钴、镍可用它们的卤化物（氯化物、溴化物或两者混合）或其它盐类，可单独使用或两种、两种以上混合使用。催化金属盐类在还原镀槽中显示出很大催化活性。催化剂的用量可以是0.0007～0.035摩尔/升，再在加有催化剂的铝、硅酸盐胶体液中加入增稠剂和表面活性剂。加入增稠剂的种类可以是羧甲基纤维素、阿拉伯胶、聚乙烯醇、血朊、干酪素等。可选用其中的一种或数种的混合，加入量为1～10克/升。增稠剂的加入可使胶体长期稳定，而且使陶瓷、玻璃体上的涂覆更容易伸展。加入的表面活性剂可选用碳原子数为C_4-18的链烃或芳香烃，可以是非离子型的，也可以是阴离子或阳离子型的，加入量为0.01～0.5克/升。表面活性剂的加入使胶体稳定，用水调整溶胶的浓度。