纳米技术助无氰镀金取得突破进展

2016-05-23
研发部

       聚酯布(上)和聚酰亚胺薄膜(下)在化学镀前后的色彩变化。样品采用的是5×5cm的布和薄膜                 所谓的化学镀金,都是镀金液和基础层基材的置换反应,或基础层的催化作用,析出金,仅能生成非常薄的金层。所以这种镀液的应用范围极其有限,必须采用自我催化反应进行析出。目前大量使用还原剂四氢化硼酸钾(硼氢化钾)或DMAB(二甲胺硼烷)的强碱性氰化镀金液。

    由于使用含有氰化钾的氰化物,因此需要作为有毒物质进行管理,环境负荷很大。从生产的角度来看,工序也非常复杂。具体而言,为获得电镀后镀膜的密着性,需要表面破坏工序,因此需要采用等离子处理等基于先进真空装置的表面处理方法以及使用高危险度氧化剂的化学处理方法。然后,通过在基材表面实施固定催化剂钯等的处理,还原溶液中的金属离子,从而形成金属皮膜。

     日本产业技术综合研究所(产综研)开发出了在不使用氰化物的情况下、能够形成与多种塑料基材紧密接合的皮膜化学镀金法。该方法是产综研纳米技术研究部门纳米科学计测组主任研究员堀内伸与原主任研究员中尾幸道的共同研究成果。他们发现了不使用氰化物条件下的无电解电镀反应。通过将产综研开发的铂胶体作为催化剂,开发出了常温下也能在短时间内发生电镀反应、且获得高密着性的无电解电镀法。

     他们首先制得约3nm的铂微粒,然后将塑料等基材浸泡在这种铂纳米溶液中,如此铂纳米微粒便会平均固定在基材表面上。再将其浸泡在双氧水与氯金酸的混合溶液中,在铂纳米粒子的催化作用下,氯金酸被还原成金。并随着时间的推移,金微粒数量增加,从而形成皮膜。

    作为催化剂使用的铂纳米微粒具有很强的催化剂活性,在常温下进行电镀,几分钟就可以完成。另外,电镀后在100~250℃温度下加热约30分钟,镀膜的密着性会得到加强。通过加热处理获得的镀膜的强度大,在基于JISK5600-5-6的胶带剥离试验中也完全没有剥离。

    采用此次的化学镀法,无需使用特殊药品和装置便可以在多种塑料上形成牢固的镀膜。产综研证实,在聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚酯、聚酰亚胺及聚碳酸酯等塑料上,也能够得到密着性高的镀膜。此外,该方法还可以应用于橡胶、陶瓷、玻璃及碳材料。

来源:内江洛伯尔材料科技有限公司