CN101122016A - 硅橡胶化学镀铜工艺 - Google Patents

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Abstract

一种硅橡胶化学镀铜工艺，属于化学镀铜工艺。工艺如下：将硅橡胶放入由氢氧化钠、碳酸钠和磷酸三钠配制成的三碱溶液中，除油，然后水洗；放入盐酸溶液中粗化，水洗净；用氯化亚锡和盐酸溶液配制成的溶液对硅橡胶进行浸泡敏化，pH值为0.5－1.9，水洗净；用硝酸银和的氨水配制成的溶液对硅橡胶进行浸泡活化，水洗净；放入硫酸铜镀液中进行化学镀铜，要求镀液的pH值为12－13，即得到镀铜产品；其中镀液是由硫酸铜，甲醛，乙二胺四乙酸二钠，亚铁氰化钾及氢氧化钠稀溶液组成的。优点：1.化学镀设备简单，节约成本。2.硅橡胶表面的镀铜层均匀致密且强度较高。3.以硅橡胶为驱动体的微致动器具有良好的柔韧性、耐腐蚀及工作稳定性，可在一定尺存范围内分割成所需形状，在潮湿和干燥的环境下均能稳定工作。

Description

硅橡胶化学镀铜工艺
技术领域
本发明涉及一种镀铜工艺，它适用于微致动器电极的柔性导电处理，或其它需要柔性导电处理的产品，是一种硅橡胶化学镀铜工艺。
背景技术
微致动器以其外形小或操作尺度小的特征成为认识和改造世界的一种高新技术，其应用前景广泛，涉及医学、航空、生物工程等领域，受到各工业发达国家的重视。但是，作为一般的微致动器，它们在工作中易损伤操作对象和破坏工作环境，动作柔性弱，不具有导电功能，不易做到连续和平滑，机械冲击大，使用寿命短。所以，目前其研究致力于向微小化及柔韧性的方向发展，即柔性微致动器。它部分甚至全部为柔性件，这样不仅可以实现更微型化，还可以解决上述诸多问题。
如今的化学镀铜工艺应用的相当广泛，它可以实现金属、陶瓷、玻璃及塑料等基材的镀铜，且这方面的工艺已经很成熟，它包括除油、粗化、活化、敏化及化学镀铜几个过程，但仅依靠这些已有的工艺无法实现硅橡胶基材的镀铜。
发明内容
本发明的目的是提供一种使用寿命长、具有柔韧性和导电功能的硅橡胶化学镀铜工艺。
解决其技术问题采用的工艺技术方案是：具体工艺如下：
(一)将硅橡胶放入由10-20g/L的氢氧化钠、20-35g/L的碳酸钠和25-50g/L的磷酸三钠配制成的三碱溶液中，恒温80℃浸泡30-40min除油，然后用去离子水水洗；
(二)放入150-250ml/L的盐酸溶液(中粗化2-3min，然后用去离子水洗净；
(三)用10-15g/L的氯化亚锡和40ml/L的盐酸溶液配制成的溶液对硅橡胶进行浸泡敏化3-5min，要求PH值为0.5-1.9，温度为18-25℃，然后用去离子水洗净；
(四)用4-6g/L的硝酸银和10-25ml/L的氨水配制成的溶液对硅橡胶进行浸泡活化3-5min，温度为18-25℃，然后用去离子水洗净；
(五)放入硫酸铜镀液中进行化学镀铜，要求镀液的pH值为12-13，温度为18-30℃。25-40分钟，即得到镀铜产品；其中镀液是由15-20g/L的硫酸铜，8-14ml/L的甲醛，12-16g/L的乙二胺四乙酸二钠，10-100mg/L的亚铁氰化钾及16g/L的氢氧化钠稀溶液组成的。
有益效果：采于采用了上述方案，金属化后的硅橡胶具有良好的导电性能且有良好的柔韧性，可以制作电极，用于微致动器的驱动体或工作头等。因此，通过化学镀的方法实现硅橡胶的金属化是有积极广泛的意义的。有了镀铜层的硅橡胶实现了导电功能，且硅橡胶具有良好的柔韧性能够实现柔性微致动器的目标，它的力学性能好，不易腐蚀，又镀铜层和基材的结合强度较高，这两者保证了长时间的使用寿命，达到了本发明的目的了。
本发明具有以下优点：1、化学镀设备简单，节约成本。2、硅橡胶表面的镀铜层均匀致密且强度较高。3、以硅橡胶为驱动体的微致动器具有良好的柔韧性、耐腐蚀及工作稳定性，可在一定尺存范围内分割成所需形状，在潮湿和干燥的环境下均能稳定工作。
具体实施方式
实施例1：实施例1：选用硅橡胶，将其放入到10/L的氢氧化钠(NaOH)、35g/L的碳酸钠(Na2CO3)和25g/L的磷酸三钠(Na3PO3·12H2O)组成的三碱溶液中，恒温80℃浸泡30分钟除油，除油后用去离子水水洗；用200ml/L的盐酸溶液(HCl)溶液粗化2min，然后用去离子水洗净；用10g/L的氯化亚锡(SnCl2·6H2O)和40ml/L的盐酸溶液(HCl)配制成的溶液敏化3min，然后用去离子水洗净；用5g/L的硝酸银(AgNO3)和10ml/L的氨水(NH3·H2O)配制成的溶液活化4min后用去离子水洗净；最后放入到镀液中进行化学镀，温度为22℃，PH值为12.5，镀铜30分钟后可得到产品。镀液由18g/L的硫酸铜(CuSO4·5H2O)，10ml/L的甲醛(HCHO)，15g/L的乙二胺四乙酸二钠(EDTA(C10H14N2Na2O8·12H2O))，10mg/L的亚铁氰化钾(K4[Fe(CN)6]·3H2O)和16g/L的氢氧化钠(NaOH)配制成。
实施例2：硅橡胶在15/L的氢氧化钠(NaOH)、25g/L的碳酸钠(Na2CO3)和35g/L的磷酸三钠(Na3PO3·12H2O)溶液中恒温80℃浸泡35min后用去离子水水洗；用150ml/L的盐酸溶液(HCl)粗化2min后用去离子水洗净；用12g/L的氯化亚锡(SnCl2·6H2O)和40ml/L的盐酸溶液(HCl)配制成的溶液敏化3min后用去离子水洗净；用4g/L的硝酸银(AgNO3)和10ml/L的氨水(NH3·H2O)配制成的溶液活化5min后用去离子水洗净；最后进行化学镀铜，温度25℃，PH12.5，30分钟后即可到产品。镀液由15g/L的硫酸铜(CuSO4·5H2O)，12ml/L的甲醛(HCHO)，12g/L的乙二胺四乙酸二钠(EDTA(C10H14N2Na2O8·12H2O))，15mg/L的亚铁氰化钾(K4[Fe(CN)6]·3H2O)和16g/L的氢氧化钠(NaOH)配制成。
实施例3：硅橡胶在20/L的氢氧化钠(NaOH)、20g/L的碳酸钠(Na2C03)和50g/L的磷酸三钠(Na3PO3·12H2O)溶液中恒温80℃浸泡40min后用去离子水洗；用250ml/L的盐酸溶液(HCl)粗化3min后用去离子水洗净；用15g/L的氯化亚锡(SnCl2·6H2O)和40ml/L的盐酸溶液(HCl)配制成的溶液敏化4min后用去离子水水洗；用4g/L的硝酸银(AgNO3)和10ml/L的氨水(NH3·H2O)配制成的溶液活化4min后用去离子水洗净；最后进行化学镀铜，温度为25℃，PH值为13，25分钟后可得到产品。镀液由20g/L的硫酸铜(CuSO4·5H2O)，14ml/L的甲醛(HCHO)，16g/L的乙二胺四乙酸二钠(EDTA(C10H14N2Na2O8·12H2O))，20mg/L的亚铁氰化钾(K4[Fe(CN)6]·3H2O)配制成。

Claims (1)

1.一种硅橡胶化学镀铜工艺，其特征是：具体工艺如下：
(一)将硅橡胶放入由10-20g/L的氢氧化钠、20-35g/L的碳酸钠和25-50g/L的磷酸三钠配制成的三碱溶液中，恒温80℃浸泡30-40min除油，然后用去离子水水洗；
(二)放入150-250ml/L的盐酸溶液(中粗化2-3min，然后用去离子水洗净；
(三)用10-15g/L的氯化亚锡和40ml/L的盐酸溶液配制成的溶液对硅橡胶进行浸泡敏化3-5min，要求PH值为0.5-1.9，温度为18-25℃，然后用去离子水洗净；
(四)用4-6g/L的硝酸银和10-25ml/L的氨水配制成的溶液对硅橡胶进行浸泡活化3-5min，温度为18-25℃，然后用去离子水洗净；
(五)放入硫酸铜镀液中进行化学镀铜，要求镀液的pH值为12-13，温度为18-30℃。25-40分钟，即得到镀铜产品；其中镀液是由15-20g/L的硫酸铜，8-14ml/L的甲醛，12-16g/L的乙二胺四乙酸二钠，10-100mg/L的亚铁氰化钾及16g/L的氢氧化钠稀溶液组成的。
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