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以次亚磷酸钠为还原剂的化学镀铜工艺研究(论文).pdf
随着科学技术的进步,越来越多的电子产品应用到我们的日常生活,它们的生
产以及产生的电磁波污染的解决都与化学镀铜工业息息相关。电磁波污染不仅造成
电子产品之间的相互干扰,而且污染人类生存的空间,危害人类的健康。在电磁屏
蔽材料产业中,表面化学镀覆金属织物由于自身优良的导电性和特殊的组织结构得
到了广泛的应用。织物化学镀覆金属大多采用以甲醛为还原剂化学镀铜技术,但以
甲醛为还原剂的化学镀铜溶液稳定性差,且甲醛挥发性强、毒性大,在很多国家和
地区已被禁止使用。在此背景下,本文系统研究了以次亚磷酸钠为还原剂化学镀铜
工艺,着手于解决其镀层结构疏松、电阻率高、次亚磷酸钠消耗大以及反应持续性
差等问题,并首次将亚铁氰化钾应用于以次亚磷酸钠为还原剂化学镀铜,改善了镀
层的组织结构和导电性能。本文采用两种柔性(涤纶织物)和刚性(环氧树脂)材
料作为化学镀铜的基体,针对不同的基体组成成分研究了化学镀铜前预处理工艺,
其中基体的粗化是核心步骤;化学镀铜的工艺路线为:去油、粗化、敏化、活化、
化学镀镍、化学镀铜和化学镀镍保护层。本文还对导电涤纶织物的表面电阻、电磁
屏蔽效能、以及镀层与织物纤维的结合力进行了一定的研究。
本文主要结论如下:
(1) 氢氧化钠溶液浸泡涤纶织物的粗化方法最为有效,最佳粗化工艺条件为:氢
氧化钠200g/L;温度:70℃;时间:10min。在此粗化工艺条件下,织物粗
化后的减重率为9.8%左右,织物纤维与金属镀层的结合力可以达到最佳的第
5 级,测试后金属镀层几乎不从织物纤维上脱落。对于环氧树脂基板粗化处
理中,重铬酸钾-硫酸体系虽然粗化能力上较强,但是由于其环境污染大,
所以我们选择高锰酸钾体系加上更长的粗化时间代替,也能得到性能良好的
镀层。
(2) 化学镀铜前活化的最佳工艺技术路线为:敏化(SnCl2 8~10 g/L)、离子钯活
化(PdCl2 0.05 ~0.06 g/L)和碱性化学镀镍。
(3) 化学镀铜正交实验和分析结果显示,影响镀铜织物表面电阻和沉积速率组成
的综合指标的因素主次顺序为:硫酸镍浓度>pH 值>柠檬酸浓度>次亚磷酸钠
浓度>温度。最佳化学镀铜基础配方和操作条件为:硫酸铜8g/L;硫酸镍:
0.9g/L;次亚磷酸钠 40g/L;柠檬酸20g/L;
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向豆丁求助:有没有磷酸钠?