2.3自组装法
自组装镀银是利用自组装法获得镀银层。是一种既保留了原先化学镀优点,又使镀层牢固程度不断增强的新方法。普通银镀层与非金属表面间通过共价键结合,但操作较烦琐、限制条件较多。目前单分子层琉基化玻璃上进行自组装化学镀银可以得到均匀致密的单分子自组装膜,拥有广泛的工业应用价值。刘正春等[6]用三甲氧基琉基丙基硅烷MPTS作硅烷偶联剂,抽提溶剂在玻璃基片上获得自组装单层琉基功能团,进行化学镀银,用XPS、 AES、 XRD和SEM证实了该方法的可行性,得到了均匀坚固的镀银层。
3化学镀银前的表面预处理
3.1粗化
粗化是采用机械磨损或化学腐蚀等方法对工件表面进行处理。粗化后能得到微观粗糙的结构,在材料表面形成小的凹坑,增大了比表面积,增加了表面能,提高了表面活性,使金属离子和金属更容易吸附于非金属材料表面,是一种以提高镀层与镀件表面之间结合力的一种非导电材料化学镀前处理工艺。根据粉体的大小和性质来确定粗化液的比例。粉体的厚度越薄,粗化液的浓度就越低[7]。
3.2活化
活化是粒子从外界获得足够能量后,其电子由较低的基态能级跃迁到较高能级的过程。通过活化可以在基体表面沉积出一层连续且均匀分布的金属颗粒,促使镀层金属进一步催化活化、沉积结晶,一般采用二氯化钯溶液。
3.3敏化
敏化是把没有活性的基体用某种特种试剂浸泡后使后续反应更易发生,敏化液一般采用二氯化锡溶液。经SnCl2溶液处理后的非金属,表面均匀吸附一层Sn 2+,将吸附于非金属材料表面的Pd2+还原为Pd,从而得到一定厚度的活性金属镀层。
4非金属材料表面化学镀银
4.1 TiB2表面化学镀银
李桂景等[8-9] 通过机械合金化与粉末冶金的工艺,得到新型的触头复合材料Ag/TiB2。叶帅等[10]通过化学镀银法制备复合粉末Ag/TiB2,全面讨论了NaOH,HCHO,NH3・H2O的用量和反应pH 等因素对包覆粉末质量的影响,进一步研究了TiB2材料表面改性对Ag/TiB2性能的影响。研究结果表明:NaOH和HCHO含量的增加对Ag+的还原反应起促进作用,NH3・H2O用量决定镀银液的稳定性,pH值越大,反应速率越快,Ag+的还原越彻底,所得Ag/TiB2复合材料的致密度提高了4.59%,硬度提高了12.20%,电导率提高了7.91%。
4.2玻璃纤维表面化学镀银
镀银玻璃纤维导电性好、密度低、成本低,同时还拥有强度高、易成型,易于与树脂结合等特点。是优良的导电填料,可用作电磁屏蔽材料[11]。司倩倩等[12]用葡萄糖为还原剂,硝酸银为活化剂,正交优化了玻璃纤维化学镀银反应工艺。研究发现施镀时间影响了镀层电阻率。化学镀反应时间延长,镀银的玻璃纤维电阻率先减小再增大。当施镀反应25 min时,所得镀银玻璃纤维电阻率最小。在最佳工艺条件下制得的镀银玻璃纤维表面致密均匀、光泽度好,且结合性、导电性较优,厚度可达12um。其最佳工艺条件为AgNO3 6g/L, C6H12O6 8g/L,NH3・H2O 100 ml/L,C2H5OH 100 ml/L,NaOH 4 g/L,KI 0.5-1.0 g/L,30℃。李芝华等[13]简述了玻璃纤维化学镀银的反应方法和应用状况,详细研究了玻璃纤维化学镀银反应的影响因素,同时就当前玻璃纤维化学镀银已有的一些问题提出了合理化建议。陈步明等[14]用AgNO3活化剂代替传统的PdCl2,通过化学镀银包覆玻璃纤维,降低了工艺成本。同时还研究了化学镀银还原剂、主盐、pH等因素对反应沉积速度、镀层含量及电阻率的影响,得到了导电性能优良、结合性能强的镀银玻璃纤维。最适宜工艺参数如下,镀前处理工艺:300ml (5g NH4F + 3mL HC1) 的粗化液、20g/L氯化亚锡20ml/L浓HCl的敏化液、2g/L AgNO3的活化液;优化镀液:硝酸银4g/L,NaOH 5g/L,葡萄糖8g/L,酒石酸1g/L,稳定剂少量和无水乙醇50ml/L。