Металлизация пластмасс - Шалкаускас М.И.
Скачать (прямая ссылка):
Функциональные показатели количественно характеризуют растворы и получаемые покрытия. Среди первых можно выделить: скорость осаждения (мкм/ч, мг/см2-ч), температуру, кислотность и другие технологические показатели применения раствора; чувствительность к активации, определяемую по обратной величине периода индукции реакции металлизации (С-1) или по минимальному количеству активатора на поверхности диэлектрика (мг/см2); состав и возможные отклонения концентраций компонентов от оптимального. Качество покрытий оценивают по химическому составу; физическому составу и структуре; механическим свойствам (твердость, пластичность, эластичность, вязкость, прочность, ползучесть); физическим свойствам (электропроводность, теплопроводность, магнитная восприимчивость и вязкость, отражательная способность, прозрачность); химическим свойствам (коррозионная стойкость, растворимость и т. п.); технологическим свойствам (паяемость, свариваемость, полируемость).
По стойкостно-временным показателям оценивают стабильность раствора, его стойкость к воздействию кислорода, света, нагревания; стабильность или изменения свойств покрытий со временем в условиях эксплуатации.
Эргономически-экологические показатели позволяют судить об удобстве работы с данным раствором и его безопасности для окружающей среды.
Экономические показатели характеризуют растворы химической металлизации в существующей системе цен, снаб-
35
ЕМ/И*
9
тжз
Рис. 9. Типы структур многослойных гальванических покрытий,
наносимых на пластмассы: I, п _ Си—№— Сг; III, IV — N1, Сг; V — Си, N1, Хт\ или Бп. Условные обозначения: 1 — пластмассовая основа, 2 — блестящий слой меди, 3 — матовый слой меди, 4 — химически осажденный слой металла, 5 — блестящий слой никеля, 6 — полублестящий слой никеля, 7 — матовый слой никеля, 8 — блестящий слой хрома, 9 — конверсионное покрытие (хроматное окисное, платиновое ит. п.), 10 — блестящий и матовый слой металла
жения и производства. Среди них наиболее важными являются стоимость получаемого покрытия (руб/м2 или руб/г).
Гальваническая металлизация пластмасс
Химическая металлизация пластмасс позволяет получать как готовые изделия — печатные платы, фотографии, светофильтры, катализаторы и др., так и заготовки для гальванической металлизации, имеющие металлические подслои для гальванического покрытия. В качестве подслоя чаще всего используют сравнительно толстый, пластичный слой меди. На него методом электролитического осаждения и наращивают тонкий слой никеля, хрома или другого металла (рис, 9). Слой меди служит также упрочняющим и демпфирующим элементом в столь сложном, многослойном композиционном материале, выравнивая напряжения, возникающие при изменениях температуры большого (на порядок!) различия в коэффициентах теплового расширения пластмассы и металла.
Состав и структура наращиваемых на электропроводный подслой гальванических покрытий весьма разнообразны. Это блестящие или велюровые, осветленные или черненые, патинированные и другие пленки. Их наносят не только для того, чтобы украсить изделие. Никелевые по-
36
крытия, например, увеличивают долговечность пластмасс —: имея значительные, напряжения, растяжения, они как бы обжимают пластмассовую основу. Гальванические покрытия повышают коррозионную стойкость металлизированных пластмассовых изделий, придают им другие полезные качества.
Цля нанесения гальванических покрытий на металлизи-ровГанные пластмассы используют электролиты, обычно применяемые в гальванотехнике. Это электролиты блестящего меднения, никелирования и специальные электролиты для получения велюровых покрытий и покрытий с включениями твердых частиц. Можно использовать такие металлы, как цинк или олово, но после их нанесения обязательно следует проводить пассивирование, в результате которого на металлической поверхности образуются цветные и бесцветные конверсионные пленки, надежно защищающие основу от коррозии и образования нежелательных налетов. Можно считать, что пластмассы с электропроводным подслоем являются новым материалом для применения искусства гальванотехники в производстве новых видов изделий.
Однако процесс нанесения гальванических покрытий на пластмассовые изделия имеет ряд особенностей — детали плавают в довольно плотных электролитах,и поэтому для успешного проведения процесса приходится подвешивать к ним тяжелые грузила, а при металлизации мелких деталей в некоторых случаях даже менять конструкцию используемых аппаратов и разрабатывать специальное дополнительное оборудование. Кроме того, и режим нанесения гальванических покрытий на пластмассовые детали имеет свои особенности.
Металлические подслои, нанесенные химическим способом, имеют небольшую электропроводность (сравнимую с электропроводностью электролита). Поэтому в начале процесса электрохимического осаждения металлического покрытия можно использовать лишь небольшие ПЛОТНОСТИ тока (0,5—1 А/дм2), так как при больших плотностях проявляется биполярный эффект и покрытия около места контакта с токопроводящей подвеской растворяются. Иногда для избежания таких нежелательных явлений на тонкий (0,3 мкм) химически осажденный слой металла при небольших плотностях тока наносят специальный упрочняющий слой никеля или меди, на который затем наращивают остальные слои металлопокрытия при нормальных режимах.
