CN111663124A - 一种在碳化硅表面镀银的方法 - Google Patents

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Abstract

一种在碳化硅表面镀银的方法，属于表面处理技术领域，包括如下步骤：除油、粗化、敏化、活化、还原、化学镀、电镀、水洗和烘干，其中除油剂为质量分数10％的氢氧化钠溶液；粗话剂为质量分数10％的硝酸溶液；敏化剂成分如下：质量分数2％的盐酸、质量分数2.8％的二水合氯化硅；活化剂成分如下：质量分数0.37％的盐酸、质量分数0.05％氯化亚锡、还原剂为浓度为25g/L的次磷酸二氢钠溶液；化学镀A液成分如下：质量分数5.4％的硝酸银、质量分数2.3％氢氧化钠、适量氨水；化学镀B液成分如下：质量分数4.2％的葡萄糖、质量分数0.4％的酒石酸、质量分数1％的乙醇。通过本发明可以在碳化硅表面电镀一层致密的银层，可以应用于目前的需求领域。

Description

一种在碳化硅表面镀银的方法
技术领域
本发明属于表面处理技术领域，涉及一种在碳化硅表面镀银的方法。
背景技术
碳化硅是一种人造的无机非金属材料，具有导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性高、硬度高等优点，广泛应用于航天航空、机械、化工、冶金及电子领域，可以制成火箭喷管、燃气轮机叶片及高温炉构件等产品，然后这种材料电磁屏蔽效果较差。
银镀层很容易抛光，有很强的反光能力和良好的导热、导电、焊接性及电磁屏蔽性，所以在碳化硅表面镀银可以极大改善其性能。由于碳化硅的绝缘性，很难利用传统方法在其表面形成均匀的银镀层，因此提出一种在碳化硅表面镀银的方法具有重要的实际应用价值。
专利CN102691055A公开了一种新型碳化硅纳米颗粒的制备方法，采用化学镀在碳化硅纳米颗粒的表面镀一层厚度约为2-5nm的纳米银颗粒，该方法具有易于工业放大等优点，但仅适用于碳化硅颗粒表面镀银，而本专利则提出一种在碳化硅板材上镀银的方法。
发明内容
针对现在技术中存在的不足，本发明的目的是拟以化学镀和电镀结合的方法解决上述现有的技术问题，提供一种在碳化硅表面镀银的方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种在碳化硅表面镀银的方法，包括以下步骤：
(1)除油：通过在除油剂中超声处理碳化硅，对其表面进行除油；
(2)粗化：通过在粗化剂中超声处理碳化硅，对其表面进行粗化；
(3)敏化：通过在敏化剂中超声处理碳化硅，对其表面进行敏化；
(4)活化：通过在活化剂中超声处理碳化硅，对其表面进行活化；
(5)还原：通过还原剂对碳化硅表面进行还原处理；
(6)化学镀：配制A液和B液，将碳化硅放入B液中，将A液按1：1的比例与B液混合预镀银；
(7)电镀：将步骤(6)预镀银后的碳化硅作为阴极，银板作为阳极，在电解液中进行电镀，再次镀上一层银。
进一步的，所述除油剂为质量分数10％的氢氧化钠溶液，超声处理时间为5分钟。
进一步的，所述粗化剂为质量分数10％的硝酸溶液，超声处理时间为2分钟。
进一步的，所述敏化剂由盐酸、二水合氯化硅、水组成，其各组分质量分数为：质量分数2％的盐酸、质量分数2.8％的二水合氯化硅，其余为水；超声处理时间为30分钟。
进一步的，所述活化剂由盐酸、氯化亚锡、水组成，其各组分质量分数为：含有如下组成成分：质量分数0.37％的盐酸、质量分数0.05％氯化亚锡，其余为水；超声处理时间为5分钟。
进一步的，所述还原剂为浓度为25g/L的次磷酸二氢钠溶液，超声处理5分钟。
进一步的，所述化学镀A液由硝酸银、氢氧化钠、氨水、水组成，其各组分质量分数为：质量分数5.4％的硝酸银、质量分数2.3％的氢氧化钠、可完全溶解反应中产生的沉淀的一定量氨水，其余为水；将硝酸银溶入水中，在不搅拌的情况下加入氨水直到析出的氧化银沉淀完全溶解，加入氢氧化钠后，溶液再次析出沉淀变黑，在不搅拌的情况下加入氨水直到沉淀完全溶解，溶液变清澈为止，控制A液的PH值为13.2，PH值过大或过小都不利于镀银。所述化学镀B液由葡萄糖、酒石酸、乙醇、水组成，其各组分质量分数为：质量分数4.2％的葡萄糖、质量分数0.4％的酒石酸、质量分数1％的乙醇，其余为水；葡萄糖和酒石酸溶于水中煮沸10分钟，冷却后加入乙醇。
进一步的，所述电镀液由咪唑、磺基水杨酸、硝酸银、乙酸钾、水组成，其各组分质量分数为：质量分数10％的咪唑、质量分数12％的磺基水杨酸、质量分数1.4％的硝酸银、质量分数3.6％的乙酸钾、其余为水；电镀电流为0.2A/dm2，观察表面直至出现均匀银镀层。
进一步的，每一步骤进行前，都应对上一步骤处理的碳化硅板在去离子水中进行超声清洗并烘干。
本发明的有益效果为：本发明提出一种在碳化硅板材上镀银的方法，应用该方法可以在碳化硅板材上形成均匀致密的银镀层，该镀层的机械性能良好，同时该方法可以在大面积的碳化硅板材表面使用，可考虑应用为大型工程中的电磁屏蔽材料。
具体实施方式
下面将结合具体方式对发明做进一步说明：
一种在碳化硅表面镀银的方法，具体步骤如下：
(1)除油；即通过在除油剂中超声处理碳化硅，对其表面进行除油；
(2)粗化；即通过在粗化剂中超声处理碳化硅，对其表面进行粗化；
(3)敏化；即通过在敏化剂中超声处理碳化硅，对其表面进行敏化；
(4)活化；即通过在活化剂中超声处理碳化硅，对其表面进行活化；
(5)还原；即通过还原剂对碳化硅表面进行还原处理；
(6)化学镀；即配制A液和B液，将碳化硅放入B液中，将A液按1：1的比例与B液混合预镀银；
(7)电镀：即将预镀银后的碳化硅作为阴极，银板作为阳极，在电解液中进行电镀，再次镀上一层银。
其中，所述除油剂为质量分数10％的氢氧化钠溶液，超声处理时间为5分钟。
其中，所述粗化剂为质量分数10％的硝酸溶液，超声处理时间为2分钟。
其中，所述敏化剂含有如下组成成分：质量分数37％的盐酸溶液60毫升、二水合氯化硅30克、水1000毫升，超声处理时间为30分钟。
其中，所述活化剂含有如下组成成分：质量分数37％的盐酸溶液10毫升、氯化亚锡0.5克、水1000毫升，超声处理时间为5分钟。
其中，所述还原剂为浓度为25g/L的次磷酸二氢钠溶液，超声处理5分钟。
其中，所述化学镀A液含有如下组成成分：硝酸银3.5克、氢氧化钠1.5克、水60毫升、适量氨水，将硝酸银溶入水中，在不搅拌的情况下加入氨水直到析出的氧化银沉淀完全溶解，加入氢氧化钠后，溶液再次析出沉淀变黑，在不搅拌的情况下加入氨水直到沉淀完全溶解，溶液变清澈为止，控制A液的PH值为13.2，PH值过大或过小都不利于镀银；所述化学镀B液含有如下组成成分：葡萄糖45克、酒石酸4克、乙醇10毫升、水1000毫升，葡萄糖和酒石酸溶于水中煮沸10分钟，冷却后加入乙醇。
其中，所述电镀液含有如下组成成分：咪唑140克、磺基水杨酸170克、硝酸银20克、乙酸钾50克、水1000毫升；电镀电流为0.2A/dm2，由于碳化硅尺寸为10厘米*10厘米，所以电镀电流为0.2A。
其中，每一步骤进行前，都应对上一步骤处理的碳化硅板在去离子水中进行超声清洗并烘干。
以上所述实施例仅表达本发明的实施方式，但并不能因此而理解为对本发明专利的范围的限制，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种在碳化硅表面镀银的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)除油：通过在除油剂中超声处理碳化硅，对其表面进行除油；
(2)粗化：通过在粗化剂中超声处理碳化硅，对其表面进行粗化；
(3)敏化：通过在敏化剂中超声处理碳化硅，对其表面进行敏化；
(4)活化：通过在活化剂中超声处理碳化硅，对其表面进行活化；
(5)还原：通过还原剂对碳化硅表面进行还原处理；
(6)化学镀：配制A液和B液，将碳化硅放入B液中，将A液按1：1的比例与B液混合预镀银；
所述化学镀A液由硝酸银、氢氧化钠、氨水、水组成，其各组分质量分数为：质量分数5.4％的硝酸银、质量分数2.3％的氢氧化钠、一定量的氨水，其余为水，氨水可完全溶解反应中产生的沉淀；化学镀A液配置过程为：首先，将硝酸银溶入水中，在不搅拌的情况下加入氨水将直到析出的氧化银沉淀完全溶解；其次，加入氢氧化钠，溶液再次析出沉淀变黑；最后，在不搅拌的情况下加入氨水直到沉淀完全溶解，溶液变清澈为止，并控制A液的PH值为13.2；
所述化学镀B液由葡萄糖、酒石酸、乙醇、水组成，其各组分质量分数为：质量分数4.2％的葡萄糖、质量分数0.4％的酒石酸、质量分数1％的乙醇，其余为水；化学镀B液配置过程为：葡萄糖和酒石酸溶于水中煮沸冷却后加入乙醇；
(7)电镀：将步骤(6)预镀银后的碳化硅作为阴极，银板作为阳极，在电解液中进行电镀，再次镀上一层银；
所述电镀液由咪唑、磺基水杨酸、硝酸银、乙酸钾、水组成，其各组分质量分数为：质量分数10％的咪唑、质量分数12％的磺基水杨酸、质量分数1.4％的硝酸银、质量分数3.6％的乙酸钾、其余为水；电镀电流为0.2A/dm2，观察表面直至出现均匀银镀层。
2.根据权利要求1所述的一种在碳化硅表面镀银的方法，其特征在于，所述除油剂为质量分数10％的氢氧化钠溶液，超声处理时间为5分钟。
3.根据权利要求1所述的一种在碳化硅表面镀银的方法，其特征在于，所述粗化剂为质量分数10％的硝酸溶液，超声处理时间为2分钟。
4.根据权利要求1所述的一种在碳化硅表面镀银的方法，其特征在于，所述敏化剂由盐酸、二水合氯化硅、水组成，其各组分质量分数为：质量分数2％的盐酸、质量分数2.8％的二水合氯化硅，其余为水；超声处理时间为30分钟。
5.根据权利要求1所述的一种在碳化硅表面镀银的方法，其特征在于，所述活化剂由盐酸、氯化亚锡、水组成，其各组分质量分数为：含有如下组成成分：质量分数0.37％的盐酸、质量分数0.05％氯化亚锡，其余为水；超声处理时间为5分钟。
6.根据权利要求1所述的一种在碳化硅表面镀银的方法，其特征在于，所述还原剂为浓度为25g/L的次磷酸二氢钠溶液，超声处理5分钟。
7.根据权利要求1-6任一所述的一种在碳化硅表面镀银的方法，其特征在于，每一步骤进行前，都应将上一步骤处理的碳化硅板在去离子水中超声清洗并烘干。
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