AT165318B - Metallisierverfahren für nichtleitende Materialien - Google Patents

Description

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  Metallisierverfahren für nichtleitende Materialien 
Die Erfindung bezieht sich auf die Metallisierung von nichtleitenden Stoffen sowie von faserigen oder porösen Materialien durch ein elektrolytisches Verfahren. Jeder natürliche oder synthetische Stoff kann nach dem erfindunggemässen Verfahren metallisiert werden, sei es als Faden oder im Stück bzw. als fertiger Gegenstand, und der in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendete   Ausdruck "Stoff" schliesst   sowohl Fäden als auch Gebilde jeder Art ein, die vor der erfindungsgemässen Behandlung nichtleitend sind. 



   Papier, Filz, Asbest, Holz, unglasierte keramische Ware und Leder sind Beispiele von faserigen oder porösen Stoffen, die sich für die Metallisierung nach dem erfindungsgemässen Verfahren eignen. 



   Beim Metallisieren nichtmetallischer Stoffe oder Gegenstände usw. hat man schon vorgeschlagen, deren Oberfläche durch Behandlung mit einer Silberverbindung, z. B. Silbernitratlösung, und einem Reduktionsmittel, z. B. einer Zuckerlösung, elektrisch leitend zu machen. Auch wurde vorgeschlagen, den zu behandelnden Gegenstand vorerst in ein Reduktionsmittel einzubringen, dann zu trocknen und ihn in einem reduzierbaren Metallsalzbad zu behandeln. 



   Gemäss der vorliegenden Erfindung werden nun, im Gegensatz zu den bekannten Metallisierverfahren von porösen oder nicht porösen Stoffen, nach der Versilberung die Metallteilchen von der Oberfläche des Stoffes oder Gegenstandes entfernt, dadurch die Oberfläche erneut nichtleitend gemacht, die darunterliegenden Schichten jedoch leitend belassen, worauf der Stoff oder der Gegenstand einem elektrolytischen Niederschlagsverfahren unterworfen wird. Durch das erfindungsgemässe Verfahren wird erreicht, dass die Metallablagerung unterhalb der Oberfläche des Stoffes oder Gegenstandes beginnt und sich zur Oberfläche aufbaut. Ein derart erzeugter Metall- überzug haftet ungleich fester, da er gleichsam im Innern des porösen Stoffes verankert ist. 



   Ist es beispielsweise erwünscht, auf einen bereits mit einem Metall, etwa Kupfer, plattierten Stoff noch ein Metall, etwa Gold oder Silber, aufzubringen, kann der Kupferüberzug der Ersparnis halber als Zwischenlage verwendet werden, auf welche dann ein ausserordentlich dünner Überzug des Edelmetalls aufgebracht werden kann. In einem solchen Fall besteht das Endprodukt aus dem mit Teilchen aus leitendem Metall imprägnierten Stoff, einer Kupferschicht und aus einer weiteren Schicht aus Edelmetall. 



   Bei der bevorzugten Ausführung des Verfahrens wird der Stoff oder das Gut, falls notwendig, zuerst entfettet, beispielsweise durch Behandlung mit Trichloräthylen und durch darauffolgendes Waschen mit warmem Wasser und schliessliches gründliches Spülen und Reinigen im Wasser. 



  Das gereinigte Material wird dann durch Eintauchen in eine wässrige Lösung von   Zinn- (2)-   chlorid behandelt, gewaschen und durch Tauchen in eine ammoniakalische   Silberhydroxydlösung   imprägniert, der unmittelbar vor der Verwendung eine reduzierende Zuckerlösung zugesetzt wird. 



  Der Stoff, das faserige oder poröse Material wird dabei in der Lösung bewegt oder letztere entsprechend gerührt. In etwa 20-30 Minuten ist die Reaktion vollendet. 



   In manchen Fällen kann dieses Imprägnieren wiederholt werden, um ein hohes Mass an Leitfähigkeit zu sichern. 



   Das nun leitende Material wird gründlich gewaschen und sorgfältig getrocknet, worauf die metallischen Teilchen auf der Metalloberfläche abgebürstet oder in sonstiger Weise entfernt werden. Dieses Entfernen der metallischen Teilchen ist von überragender Bedeutung und der idealen Bedingung ist dann entsprochen, wenn sämtliche dieser Teile weggeschafft sind, so dass die Oberfläche vollkommen frei von leitenden Teilchen ist ; selbstverständlich stören vereinzelte nach dem Trocknen und Bürsten auf der Oberfläche unabsichtlich zurückgebliebene Teilchen das Verfahren nicht, da die
Oberfläche trotzdem im Wesen, wenn auch nicht vollständig, nichtleitend bleibt, so dass der   Elektroniederschlag   unterhalb der Oberfläche entsteht und von dort allmählich anwächst.

   Jedes erwünschte, endgültige Deckmetall kann in einem
Arbeitsgang unmittelbar niedergeschlagen werden, doch wird, wie vorhin erwähnt, die erste Nieder- schlagsschicht gewöhnlich Kupfer sein. 



   Die niedergeschlagene Menge richtet sich nach   dem besonderen Zweck, für den das Material gefordert wird. Es ist empfehlenswert, bei   

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 niederzuschlagendem Kupfer das Material vor der elektrolytischen Niederschlagsbehandlung mit einer Kupfercyanidlösung abzuschwemmen, wie dies hiebei üblich ist. 



   Bei der Ausführung des Verfahrens ist es selbstverständlich unvermeidlich, dass das imprägnierte, trockene Material bei seinem Einbringen in das elektrolytische Bad Feuchtigkeit aufnimmt. Aus diesem Grunde ist es insbesondere bei verhältnismässig dickem Material zweckmässig, den Niederschlag in Stufen auszuführen und nach einiger Zeit das Material aus dem Elektrolyten herauszunehmen und zu trocknen, bevor es wieder in das Bad getaucht wird. 



   Wenn das Material durch Scheuern poliert werden soll, muss es nach dem elektrolytischen Niederschlag und vor dem Polieren gründlich getrocknet werden. Die Erfahrung hat gezeigt, dass ein Häutchen von elektrolytisch niedergeschlagenem Metall vor dem Polieren etwas porös ist und unterhalb desselben befindliche Feuchtigkeit entweichen lässt. Die winzigen Poren im Häutchen werden durch das Polieren geschlossen und dann kann unter der Oberfläche befindliche Feuchtigkeit nicht mehr entweichen, ohne die Kontinuität der Metallschicht zu zerstören. 



   So soll, wenn ein dicker Niederschlag gewünscht wird, das Material aus dem Bad herausgenommen werden, sobald sich auf der Oberfläche unter Bildung einer   zusammenhängenden and   kohärenten Schicht der Niederschlag aufbaut. Das Material soll dann gründlich gewaschen und zwecks Schliessens der Poren der niedergeschlagenen Metallschicht poliert werden. Das Material wird dann wieder in das Bad eingeführt und der Elektronlederschlag vervollständigt, ohne dass dabei noch die Gefahr der Absorbierung weiterer Feuchtigkeit bestünde. 



   Bei Fäden oder Stoffen wird das niedergeschlagene Häutchen gewöhnlich dünn sein und es erübrigt sich ein Polieren nach dem endgültigen Trocknen. 



   Die folgenden Lösungen können zur Durchführung des Verfahrens verwendet werden. Die wässrige   Zinn- (2)-chloridlösung   kann erhalten werden, indem man   2-3   Zinn- (2)-chlorid auf
I I destillierten Wassers löst und eine wässrige Ammoniaklösung vom spez. Gew.   0-88-0-90   so lange zusetzt, bis der anfängliche Niederschlag gerade wieder gelöst ist. 100 Ätznatron werden dann zugefügt und der gebildete Niederschlag durch langsames Zusetzen einer sehr verdünnten
Ammoniaklösung, beispielsweise 100 cm3 einer
Lösung vom spez. Gew. 0-88 verdünnt mit destilliertem Wasser auf etwa   20 I,   sofort wieder gelöst. 



   Die reduzierende Lösung wird durch Auflösung von 90 g handelsüblichem Rohrzucker in 500   cm3   destilliertem Wasser, Zusatz von 4 cm3 Salpeter- säure vom spez. Gew. 1-4 bei einige Minuten dauerndem Erwärmen auf 90-95 C hergestellt.
Die Lösung wird abgekühlt und zur Verwendung auf I   I   aufgefüllt. 



   Ungefähr 50   cm : J dieser   Lösung sind für je   11 Silberlösung notwendig ;   beide Lösungen werden erst knapp vor dem Einsenken des zu metallisierenden Materials zusammengemischt. 



   Beim elektrolytischen Vorgang, insbesondere zu Beginn desselben, sind sehr niedrige Stromdichten zu verwenden ; es erwies sich ein Strom 
 EMI2.1 
 Spannung auf 4-6 Volt erhöht und das Niederschlagen durch Wärme und Rühren gefördert werden, wie dies in diesem Zweig der Technik bekannt ist. 



   Bei der Behandlung von Gegenständen, deren Oberflächen normalerweise nicht porös sind, wie massive Gegenstände aus Porzellan, Glas u.   dgl.,   muss man diese Oberflächen vorerst beseitigen bzw. auf mechanischem Wege porös machen, etwa durch Sandgebläse, oder durch chemische Behandlung die nichtporöse Oberfläche entfernen und unter ihr Poren oder Ausnehmungen schaffen. 



   Der weite Anwendungsbereich der Erfindung ist klar. Das Verfahren eignet sich unter anderem auch zur Herstellung von industriellen Erzeugnissen, wie elektrischen Leitern und Schirmen, Filtergeweben, von metallisiertem Papier und Dekorationsartikeln, wie vergoldeten oder versilberten Stoffen und Litzen, metallisierten vegetabilischen Gegenständen, wie etwa Efeulaub usw. 



   PATENTANSPRÜCHE :   1.   Verfahren zur Metallisierung von nichtleitendem Stoff, vorzugsweise von faserigem oder porösem Material, oder von Gegenständen, deren Oberflächen auf mechanischem oder chemischem Wege porös und durch Behandlung mit einer Silberverbindung, z. B. Silbernitratlösung, und einem Reduktionsmittel, z. B. einer Zuckerlösung, elektrisch leitend gemacht wurden, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Versilberung die Metallteilchen von der Oberfläche des Stoffes oder Gegenstandes entfernt, dadurch die Oberfläche erneut nichtleitend gemacht, die darunterliegenden Schichten jedoch leitend belassen werden, worauf der Stoff oder der Gegenstand einem elektrolytischen Niederschlagsverfahren unterworfen wird, wobei die Metallablagerung unterhalb der Oberfläche beginnt und sich zur Oberfläche aufbaut.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass der zu behandelnde Stoff vor dem Einbringen in die Lösung einer Silber- verbindung nach gründlichem Reinigen und Waschen zuerst in eine Lösung von Zinn- (2)- chlorid getaucht, dann wieder gewaschen und getrocknet wird.

   3. Verfahren nach Anspruch l oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach Bildung einer dünnen und daher porösen Metallschicht durch das elektrolytische Niederschlagsverfahren der Stoff <Desc/Clms Page number 3> dem elektrolytischen Bad entnommen und getrocknet, die metallische Schicht poliert und das elektrolytische Niederschlagen so lange fortgesetzt wird, bis die gewünschte Metalldicke erreicht ist.

   4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das im ersten Stadium des elektrolytischen Niederschlages abgelagerte Metall verschieden von dem im zweiten Stadium des Verfahrens niedergeschlagenen Metall ist.