本文關(guān)鍵詞：非金屬材料表面化學(xué)鍍中活化工藝的改進(jìn)及發(fā)展方向，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《山東建筑大學(xué)》 2012年

金納米粒子在非金屬化學(xué)鍍中的應(yīng)用研究

王藝涵  

【摘要】：隨著科技的發(fā)展,新材料不斷產(chǎn)生,非金屬材料金屬化成為研究熱點。在材料本身性能的基礎(chǔ)上,通過金屬化技術(shù)使其具有導(dǎo)電導(dǎo)磁、耐沖擊力、抗高溫氧化及電催化等性能。由于非金屬材料不具有自催化活性,被視為難鍍基材。因此非金屬材料施鍍前需進(jìn)行嚴(yán)格的前處理,使其表面形成利于金屬原子沉積的活性點。納米粒子比表面積大,表面原子數(shù)多,表面原子配位不飽和性導(dǎo)致其具有大量的懸空鍵,因此有很強的催化活性及吸附能力,與其它納米粒子相比,金納米粒子易王制備,相對穩(wěn)定。本課題將金納米粒子應(yīng)用于塑料和陶瓷化學(xué)鍍前處理活化工藝,制備性能優(yōu)異的化學(xué)鍍銅層和化學(xué)鍍鎳層。 在油酸鈉保護下,用液相還原法制備金納米溶液；采用紫外-可見光譜儀和透射電子顯微鏡表征金納米粒子,結(jié)果顯示金納米粒子呈類球形,粒徑分布均勻,平均粒徑約為50nm；金納米粒子溶液濃度低,為3.3×10-4mol/L,用作活化溶液處理塑料和陶瓷基體時,可反復(fù)使用,方便經(jīng)濟。 采用H2O2/H2SO4溶液對ABS塑料進(jìn)行化學(xué)粗化,然后再用金納米粒子活化處理,與傳統(tǒng)鈀活化工藝相比,簡化了前處理工藝,將“粗化-敏化-活化”三步簡化為“粗化-金納米活化”兩步。以上過程均在室溫下進(jìn)行,節(jié)約了能源；同時避免了粗化步驟中Cr6+及活化步驟中貴金屬鈀的使用,環(huán)境友好。X射線光電子能譜儀(XPS)對活化后的基體進(jìn)行測試,證實金納米粒子成功吸附在ABS塑料表面。以化學(xué)鍍銅沉積速度為評價指標(biāo),通過正交試驗,得出了ABS塑料化學(xué)鍍銅工藝的最佳配方及參數(shù),沉積速度達(dá)5.027μm/h,且鍍層均勻平整,有金屬光澤。利用掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射儀(XRD)及X射線光電子能譜儀(XPS)分析銅鍍層的微觀形貌、晶體結(jié)構(gòu)及成分,結(jié)果表明鍍層致密均勻,具有晶態(tài)結(jié)構(gòu),為銅單質(zhì)。劃痕試驗顯示鍍層結(jié)合力優(yōu)異。以上結(jié)果表明,金納米粒子具有很強的催化性能,吸附在塑料基體表面形成大量活性中心,為銅原子的沉積提供成核中心。 陶瓷基體通過氫氧化鈉(NaOH)堿性粗化和濃硫酸(H2SO4)/氫氟酸(HF)酸性粗化,增加表面微觀粗糙度,實現(xiàn)化學(xué)鍍所需要的“鎖扣效應(yīng)”,為活性中心及鍍層的形成提供重要基礎(chǔ)。利用金納米溶液進(jìn)行活化,金納米粒子吸附在陶瓷表面,為化學(xué)鍍銅及鍍鎳提供沉積中心。通過單因素試驗,控制鍍液各組分的濃度、施鍍溫度及裝載量,研究各工藝參數(shù)對化學(xué)鍍銅及鍍鎳沉積速度的影響,確定了陶瓷化學(xué)鍍的最佳工藝條件。對鍍層進(jìn)行SEM、XRD、EDS、XPS及結(jié)合力測試。與傳統(tǒng)鈀活化工藝相比,金納米活化后所得鍍層微觀形貌更加致密均勻且結(jié)合力優(yōu)異。SEM測試表明,通過金納米活化后制備的化學(xué)鍍鎳層顆粒細(xì)小均勻；經(jīng)過4000C熱處理1小時,鍍層表面無裂痕,結(jié)合力好。XRD測試表明鍍態(tài)化學(xué)鍍鎳層為非晶結(jié)構(gòu),熱處理后鍍層完全晶化,出現(xiàn)了Ni和Ni3P晶相。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：山東建筑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：TQ153
【目錄】：

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9 譚碧生;壓電傳感技術(shù)在硫醇—金納米粒子自組裝中的應(yīng)用研究[D];重慶大學(xué);2003年

10 李昌峰;基于表面等離子體共振生物傳感器的研究[D];天津大學(xué);2007年

  本文關(guān)鍵詞：非金屬材料表面化學(xué)鍍中活化工藝的改進(jìn)及發(fā)展方向，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：160005