| [Visitante (112.21.*.*)]respuestas [Chino ] | Tiempo :2022-02-17 |  Plástico chapado en cobre
Los productos de galvanoplastia de plástico tienen un excelente rendimiento, piezas de plástico después del revestimiento, no solo para mantener la calidad de la luz plástica, la resistencia a la corrosión, el moldeo fácil y otras características, sino también para darle popularidad a su teléfono móvil dorado, la gente presenta requisitos más altos para el rendimiento de blindaje electromagnético de su material de carcasa.
El proceso convencional de galvanoplastia de plástico es: eliminación de aceite→ desbaste→ activación coloidal de paladio→ chapado de cobre químico → acelerado → chapado de cobre de galvanoplastia. Debido al uso de formaldehído cancerígeno como agente reductor en el proceso de recubrimiento químico de cobre, amenaza seriamente la seguridad del operador. En 1963, D.A. Radovsky[1] inventó el chapado directo, una tecnología que se industrializó en la década de 1980, cuando el chapado directo se usaba comúnmente en el proceso de metalización de agujeros de las placas de circuito impreso. En 1996, Atotech inventó el proceso Futuron,[2] que se utiliza principalmente en ABS y sus materiales de aleación, que se basa en el proceso de eliminación de aceite → desbaste → reemplazo de cobre activado futuron → estaño de reemplazo de cobre → cobre galvanizado. Aunque el proceso tiene sus ventajas, también tiene desventajas inevitables, como un fácil recubrimiento de fugas, un recubrimiento lento y un precio caro.
Macdermid Co. inventó el proceso Phoenix en 1991. Se caracteriza por el uso de hipofosfito de sodio como agente reductor en lugar de formaldehído, primero se produce un recubrimiento químico de cobre, de modo que la superficie plástica se cubre con una capa de cobre conductor, y luego galvaniza directamente el cobre en la solución química de recubrimiento de cobre. Las características de este proceso son: (1) el uso de hipofosfito de sodio como agente reductor en lugar de formaldehído; (2) el uso de recubrimiento químico como capa inferior, para evitar el recubrimiento por fugas; (3) la galvanoplastia después del recubrimiento químico es muy fácil. Sin embargo, el proceso solo se aplica a las placas de circuito impreso, como las placas multicapa utilizadas en la fábrica de placas de circuito OPC en Hong Kong, pero no se utiliza en el plástico ABS y sus aleaciones.
El hipofosfito de sodio se utiliza como agente reductor para el recubrimiento químico de cobre, el espesor del recubrimiento es generalmente inferior a 1 μm y la capa de cobre depositada no cataliza la reacción. LiJun et al. [4] utilizaron iones Ni2 como reactivador para obtener un cierto espesor de chapado en este sistema, y estudiaron el efecto de la adición de 22′ de bipiridina en el rendimiento del recubrimiento.
Los autores utilizaron con éxito el proceso Phoenix para el recubrimiento directo de plásticos ABS y el recubrimiento de cobre con bipiridina de 22 ′ como aditivo. En la actualidad, la mayoría de las fábricas en China utilizan el niquelado químico como capa inferior en el revestimiento de plástico ABS, y luego la galvanoplastia. Si se utiliza este proceso (la etapa de pretratamiento es la misma que la del niquelado electrosileado), la galvanoplastia y la galvanoplastia se pueden cambiar a la misma ranura de chapado, acortando el proceso y ahorrando costes. Esta reacción se divide principalmente en dos pasos, a saber, el recubrimiento químico de cobre y el galvanoplastia de cobre (la solución de galvanoplastia y la composición de la solución de recubrimiento químico es la misma), el hipofosfito de sodio del proceso de recubrimiento químico juega principalmente un papel reductor. El principal contenido de investigación de este trabajo es el papel del hipofosfito de sodio en el proceso de recubrimiento de cobre y la determinación del contenido de fósforo en el recubrimiento a diferentes temperaturas.
1. Experimentos
La solución química de recubrimiento de cobre se compone de los siguientes componentes: c (CuSO4) = 004mol / L, c (hipofosfito de sodio) = 028mol / L, c (citrato de sodio) = 0051mol / L, c (ácido bórico) = 0485mol / L, y ρ (22′ bipiridina) = 5mg / L. La solución se prepara con agua desionizada, y el pH de la solución se ajusta con NaOH = 92 ~ 96. La temperatura del revestimiento químico de cobre se mantiene a (70±05) °C. La composición de la solución de cobre de galvanoplastia y la solución de recubrimiento de cobre químico es la misma, la temperatura de la galvanoplastia es de 15 ~ 70 ° C. El chapado se puede hacer en el mismo baño de chapado, o para controlar la temperatura, también se puede enchapar en dos baños de chapado con la misma composición y diferentes temperaturas.
El proceso de pretratamiento de plástico AbS es: eliminación de aceite alcalino→ reducción de la solución de solución de sulfito de sodio → → de ácido crómico → activación de paladio coloidal → solución de NaOH → recubrimiento químico de cobre. Después de 5 min de chapado químico de cobre, la muestra es el electrodo de trabajo, y la prueba de voltamperometría circulante se realiza en la solución de galvanoplastia.
Se utilizó microscopía de fuerza atómica (abreviado AFM, PicoScan/PicoSPM de MolecularImaging Company) para observar la morfología superficial de la capa de chapado de cobre; Utilice el espectrómetro de fluorescencia de rayos X (XRF, S4Explorer de Bruker, Alemania) para analizar el contenido del elemento en el recubrimiento; Estación de trabajo electroquímica (CHI660, Shanghai Chenhua Company) para medir las características de voltamperometría cíclica (CV) de la solución de chapado. La medición CV adopta un sistema de tres electrodos, Pt es el electrodo de contador, el electrodo de calomel es el electrodo de referencia, y la lámina de Pt y la placa de cobre químico son los electrodos de trabajo.
II. Resultados y discusión
1. El papel del hipofosfito de sodio a 15 °C
A 15 °C, el hipofosfito de sodio no sufre una reacción química de recubrimiento en solución, y no se produce ninguna reacción de electrorreducción tanto en el electrodo de cobre como en el electrodo de platino. Para estudiar el papel del hipofosfito de sodio, se utilizó una solución de recubrimiento que no contiene iones de cobre en el experimento. Como se muestra en la Curva 1 de la Figura 1, con Pt como electrodo de trabajo, no hay Cu2 en la solución de chapado (pH = 95), cuando -850mV
Las curvas 2 y 3 de la Figura 1 están químicamente chapadas con placas de cobre como electrodos de trabajo. La curva 3 no contiene Cu2 e hipofosfito de sodio, cuando E＜-1100mV, la reacción de absorción de hidrógeno catódico comienza a ocurrir en Cu; Cuando E = -270 ~ -260mV, hay un pequeño pico, porque no hay sal de cobre e hipofosfito de sodio en la solución, por lo que este pico no es un pico de reducción, sino un pico de adsorción de algunos iones en la solución de recubrimiento en la superficie de Cu. La curva 2 contiene hipofosfito de sodio sin iones Cu2 , y el valor potencial de la reacción de absorción de hidrógeno del cátodo es el mismo que el de la curva 3, debido a la presencia de hipofosfito de sodio, el pico de evolución del hidrógeno de la curva 2 es mayor que el de la curva 3, y también hay un pico de adsorción cerca de -270 ~ -260mV
Del análisis anterior, se concluye que a 15 ° C, el hipofosfito de sodio es estable en la solución de recubrimiento, y no se produce ninguna reacción química de recubrimiento y reacción de electrorreducción en el electrodo Pt y el electrodo Cu.
2, 50 °C no contiene el papel del hipofosfito de sodio en la solución de recubrimiento de iones de cobre
Una vez que comienza la reacción química de recubrimiento de cobre con hipofosfito de sodio como agente reductor, la reacción de recubrimiento químico aún se puede llevar a cabo a 50 ° C. La Fig. 2 es una voltamperometría cíclica de la solución de recubrimiento (pH = 95) sin iones de cobre a 50 °C con una placa de cobre chapada químicamente como electrodo de trabajo.
Durante el barrido negativo, el pico de anuncios en E = -270mV es el pico de adsorción, similar a la Figura 1. El segundo pico (E-Re) a E = -580mV, es el pico de reducción, porque la solución no contiene iones de cobre, por lo que el pico de reducción no es causado por cobre, sino por hipofosfito de sodio en el electrodo de cobre del pico de reducción de electrodos, la reacción del electrodo es la siguiente:
En el proceso de barrido positivo, E = -1030mV es la reacción química del hipofosfito de sodio, que es la misma que el pico de E = -1080mV en el proceso de barrido negativo.E = -180mV es el pico de oxidación de la aleación Cu-P, en este momento, la oxidación de Cu es Cu , que genera el complejo Cu (complejo de cobre monovalente, el mismo a continuación) en condiciones alcalinas, y se adsorbe en la superficie del electrodo de cobre. E = 0mV es el pico de oxidación del complejo Cu , en presencia del agente complejante, la reacción para formar el complejo Cu2 (complejo de cobre divalente, el mismo a continuación). FIG. 3 es una lámina química de cobre (5min) como electrodo de trabajo, iones de cobre de 50 °C que contienen iones de cobre sin solución de recubrimiento de hipofosfito de sodio (pH = 95) voltamperometría cíclica. Durante el proceso de barrido negativo, el pico en E = -400 ~ -270mV es el pico de adsorción (Anuncios), similar a las Figuras 1 y 2.El segundo pico está en E = -830 ~ -780mV, que es el pico reductor (Re) del complejo de cobre divalente; Hay dos picos de oxidación en el proceso de barrido positivo, el primero es la oxidación de Cu a Cu complejo a E = -190 ~ -160mV, y la oxidación de cu complejo a Cu2 complejo cerca de E = 0mV es el pico de oxidación, que es similar a los resultados de la Figura 2...
3. El papel del hipofosfito de sodio en la solución de recubrimiento a 70 °C
4. La morfología del recubrimiento y su contenido de fósforo a diferentes temperaturas
Los especímenes tratados fueron chapados químicamente con cobre durante 5 min y luego galvanizados a diferentes temperaturas para obtenerlos. Se puede ver que el recubrimiento obtenido a bajas temperaturas es relativamente denso y la rugosidad de la superficie es pequeña. A medida que aumenta la temperatura, aumenta la rugosidad de la superficie del recubrimiento y las partículas de la capa de deposición superficial se hacen gradualmente más grandes.
A 15 °C, utilice láminas de Pt puras para chapar cobre en solución de galvanoplastia durante 5 min, y la muestra resultante es Pt-Cu; A 50 °C, el recubrimiento químico de cobre ABS (5 min) se galvanó en una solución de recubrimiento de cobre durante 5 min, y la muestra resultante fue ABS-Cu. Las pruebas XRF de las dos muestras se muestran en las Figuras 6 y 7.
III. Conclusión
Después del desbaste y la activación de la superficie de los plásticos ABS, es factible primero chapar químicamente el cobre en una solución de recubrimiento químico y luego galvanizar el cobre en la misma solución. A 15 °C, el hipofosfito de sodio no sufrió electrorreferencia y reacción química en la superficie del electrodo Pt y el electrodo cu, y los resultados de la prueba XRF de tabletas Pt con recubrimiento químico de cobre mostraron que el recubrimiento no contenía elemento P; A 50 °C, el hipofosfito de sodio se somete a electrorremediación y reducción de la desproporción en la solución de recubrimiento, que contiene Cu y P; A 70 °C, debido a la presencia de iones de cobre e hipofosfito de sodio en la solución, la interacción entre ellos desplaza todos los picos. Después del recubrimiento químico, el contenido del elemento P en la capa de cobre galvanizado se puede seleccionar controlando la temperatura. A bajas temperaturas, se puede obtener un recubrimiento más denso mediante galvanoplastia. |
|
