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非金属矿物材料表面金属化改性特点及方法

2019-02-22   
对非金属矿藏、粉体、成型制品进行表面镀层金属化处理,在其表面刷镀一层金属薄膜,是电刷镀技能与表面处理技能相结合的产品,对错金属矿藏材料表面复合金属的运用新进展。
1、为什么要进行非金属矿材料表面金属化处理
在非金属矿藏材料表面刷镀金属层首要是为了到达导电、耐磨、防腐、装修等意图。非金属矿藏或制品表面金属化处理首要运用于硅酸盐制品、建筑装修材料、工艺美术品装修、陶瓷材料、矿藏(或矿藏纤维)/金属复合材料等非金属矿深加工产品中。
表面金属化的非金属(矿)材料,可取得比单一矿藏材料更好的机械强度与耐磨性,不光耐蚀并且容重轻,导电性好,热稳定性进步,装修性好,不只可很多节省稀缺的宝贵材料,还可降低成本、延伸运用寿命,是一种很有出路的非金属矿藏/金属复合材料。
2、非金属矿材料表面金属化的特色
非金属矿材料表面金属化,首要是指归纳运用各种物理、物理化学及化学手法使材料表面镀覆一层金属化层,为下一步的电镀工序做准备。因为非金属矿藏材料自身大都不导电,因而表面金属化是电镀的要害。
(1)非金属矿藏材料表面金属化的分类
非金属矿藏材料表面金属化分为干法和湿法两类,干法就是将固态金属转移到非金属材料表面;湿法是将液态的金属或金属离子转移到非金属材料表面。
从原理上看,镀层材料有固体和液体材料。固体材料有粉末、线材和金属块;液体材料有机械混合悬浮物,也有化合物等。
从工艺看,有喷、涂、镀、烧、蒸腾、溅射。当使用蒸腾、溅射、烧结等办法时,工件巨细受设备尺度的约束,故多用于小件,而喷涂粘胶、化学镀等办法则不受工件巨细的约束,多用于大件。
从设备看,多为固定式设备,干法需用热源或电源,湿法则不需求。
(2)非金属矿材料表面金属化意图
为后续的电刷镀或电镀做准备,只需使表面金属化层导电杰出,因而,金属化层很薄,厚度只要几个微米。但对金属化薄层的质量要求高,除导电杰出外,还必须与基体结合杰出,表面层细密,表面粗糙度值较小。
(3)金属化层与非金属矿材料的结合机理
金属化层与基体的结合机理首要是机械结合。按金属化工艺的不同,还别离伴有必定的分散、固溶或化学作用。非金属矿刷镀层的结合强度远小于金属镀层的结合强度。因而,在制备金属化膜层时,要特别注意从各个工艺环节采纳进步结合强度的办法。
3、非金属矿材料刷镀处理办法
(1)烧结渗银法

将和其它一些助剂的混合物制成银浆涂到非金属材料表面,经过高温处理后,分解为金属银层滞留在材料表面,到达表面金属化的意图。
(2)金属粉末喷涂(或线材喷涂)

使用燃气或电能把金属粉末或线材加热熔化,再用高压气体把熔化的金属喷涂到非金属材料表面,构成金属层。
(3)真空镀膜

真空镀膜也称为真空蒸腾。因为在真空条件下,金属易于蒸腾,故将金属在真空中加热,使之蒸腾、气化,然后堆积在非金属矿藏材料表面,构成一层金属膜。此办法也可用于使有机硅蒸腾,对矿藏表面进行有机化(疏水)镀层。
(4)溅射镀膜

溅射镀膜和真空镀膜相同,都属物理气相堆积。在必定真空度下,从阳极上施以高电压,用高电压发生的荷能粒子炮击阴极上的金属靶材,使炮击下来的金属离子溅射到非金属矿藏材料表面上堆积成膜。
(5)喷涂导电胶
把金属粉末、粘结剂和溶剂混组成粘稠状液体,喷发或刷涂在非金属矿藏材料表面,并使之固化,构成表层导电膜。依据需求也可用石墨粉替代金属粉末。
(6)电镀

选用传统的电镀办法及电镀槽,对非金属矿藏材料进行电镀,是对微细颗粒状矿藏进行表面金属化处理的一种手法。
(7)化学镀
首先用化学办法在非金属矿藏材料表面制备表面催化膜层(导电层),然后将其置于含有镀层金属离子的溶液中,经过氧化复原反响,取得金属镀层。依据化学镀工艺办法(粗化、敏化、活化)及材料的不同,化学镀办法分类如下: