[发明专利]一种表面金属化的非金属件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种表面金属化的非金属件及其制造方法。

背景技术

利用化学镀对非金属件进行表面金属化是非金属件加工的一种 常见技术。现有技术中，对非金属进行表面金属化的工艺是：表面除 油—(机械粗化)—化学粗化—敏化—活化—化学镀。对于玻璃、陶 瓷、石材等无机非金属，还需要机械粗化；塑料和一些表面粗糙度要 求高的装饰零件，以及外形复杂、小尺寸、薄壁零件只采用化学粗化 法。这种方法工艺繁琐，粗化剂常为强酸或强碱性且配方复杂，对工 艺条件，如温度等要求较高，且得到的金属镀层附着力常常较低。

另外一种方法是用激光照射非金属件(一般是塑料件)的涂布有 过渡金属离子螯合物的表面，过渡金属离子还原为金属原子，形成化 学镀的活性中心，同时激光刻蚀掉该区域内的基体材料(简称激光粗 化法)。这种方法受常用激光器能量的限制，难以刻蚀粗化坚硬致密 的非金属(如陶瓷、玻璃)的表面，故一般只用于塑料件的表面金属 化。

发明内容

为解决现有技术中采用包括化学粗化步骤的方法对非金属进行 表面金属化加工时，工艺繁琐，粗化剂配方复杂、污染环境，且难以 在非金属材料表面形成附着力良好的金属镀层的问题，本发明提供一 种利用γ射线制备表面金属化的非金属件的方法，包括如下步骤：

a).配制含有金属离子的溶液，溶剂为极性溶剂；

b).在非金属件的预定区域按照预定形状均匀分布步骤a)的溶液；

c).用γ射线辐射步骤b)的非金属件上分布有所述金属离子溶液 的区域；

d).用化学镀在步骤c)的γ射线辐射过的区域镀金属层。

本发明还提供一种利用上述方法制备的表面金属化的非金属件， 所述非金属件的表面金属镀层的附着力不小于4B。

本发明的有益效果：

1.根据本发明的方法，粗化和形成化学镀活性中心同时完成， 工艺简单，所用试剂污染小。

2.可在非金属，尤其是坚硬、致密的无机非金属表面形成附着 力好的金属镀层。

具体实施方式

下面详细说明本发明。

本发明具体实施方式首先提供一种利用γ射线制备表面金属化的 非金属件的方法，包括如下步骤：

a).配制含有金属离子的溶液，溶剂为极性溶剂；

b).在非金属件的预定区域按照预定形状均匀分布步骤a)的溶液；

c).用γ射线辐射步骤b)的非金属件上分布有所述金属离子溶液 的区域；

d).用化学镀在步骤c)的γ射线辐射过的区域镀金属层。

所述溶液中金属离子浓度可根据需要选择，优选0.001～1mol/L， 更优选0.01～0.5mol/l。所述溶液中，金属离子浓度过大，则被γ射线 辐射生成的纳米金属粒子不稳定，极易团聚成非纳米级，从而失活； 金属离子浓度太小，则被辐射后形成的纳米金属粒子活性中心数量太 少，不利于化学镀在非金属表面形成光洁、致密、附着良好的金属镀 层。

所述金属离子优选过渡金属离子、第五周期主族金属离子、第六 周期主族金属离子中的至少一种。γ射线辐射极性溶液可使电子脱离 阳离子的束缚成为自由电子，在极性分子溶剂介质中漂移。如极性分 子极性强，它们受电子作用可能重新排列取向，形成“势阱”空穴，将 电子包围于其中，生成溶剂化电子，水溶液可生成水合电子。溶剂化 电子不稳定，具有强还原性。强还原性的溶剂化电子将金属离子还原 为其原子。由于过渡金属离子、第五周期主族金属离子、第六周期主 族金属离子均易被还原，故为优选。所述金属离子可由其有机盐和/ 或无机盐提供，优选由其无机盐提供。

所述溶剂应为极性溶剂，溶剂极性越强越好，优选水、甲酰胺、 乙腈、甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丙酮、二氧六环、四氢呋喃中的 至少一种，最优选水。

所述溶液中还可以含有自由基抑制剂。若上述溶剂选择本身易被 自由基氧化的物质或其组合，如乙腈、甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇等 或其组合时，可以不添加自由基抑制剂；若上述溶剂选择本身不易被 自由基氧化的物质或其组合时，如水、二氧六环、四氢呋喃或其组合 时，可适当添加自由基抑制剂，如异丙醇。自由基抑制剂的选择没有 特殊限制，可选常用的易被自由基氧化的液态物质，如异丙醇。所述 自由基抑制剂的用量可根据需要添加，优选10～60wt％所述溶液。