[发明专利]一种压电复合材料镍电极的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在压电复合材料上镀镍电极的方法，具体涉及一种采用化学镀在压电复合材料元器件上镀镍电极的方法。

背景技术

压电复合材料是指由至少一种压电相材料与非压电相材料按照一定的连通方式组合在一起而构成的一种具有压电效应的新材料。压电复合材料具有声阻抗低、易与水及人体组织等传播介质匹配、低机械品质因数、高静水压灵敏优值、温度稳定性好等一些特点在水声、超声、电声以及其他方面得到了广泛应用。由于压电复合材料是无机非金属材料压电陶瓷和有机物材料聚合物复合而成，若使电极同时在压电陶瓷和聚合物上具有良好的附着强度，并达到均匀一致性非常困难，从而限制了压电复合材料的使用范围。因此研制适合于压电复合材料的电极，使其发挥优良的压电性能，对压电复合材料的推广应用具有非常重要的意义。

目前，压电陶瓷电极的制备方法普遍采用的是烧渗银，此法焙烧温度是800℃，而压电复合材料中的非压电相聚合物，不能承受如此高的温度。因此，此法不适用于压电复合材料电极的制作。目前制备压电复合材料的电极方法多采用涂银浆、喷金工艺等，采用涂银浆方法制备的电极结合强度与均匀性差，而喷金工艺原料及设备昂贵，使产品成本太高，失去市场竞争力。

化学镀工艺是不需外加电流，在具有自催化活性的材料表面通过溶液中化学还原反应进行的金属沉积过程。采用化学镀工艺获得的镀层还具有以下优点：(1)不论物体形状如何复杂都能得到均匀一致的镀层；(2)沉积镀层具有独特的化学、物理和机械性能；(3)镀层在材料表面附着力强，镀层细密，大面积镀覆合格率高；(4) 投资少，简便易行，工艺方法简单，生产本低，对环境的污染较小。由于化学镀的以上优点，其已经成为金属和非金属表面金属化的有效手段，其工艺流程也经过了大量的研究。但是，将化学镀用于制备压电复合材料的电极还未见报道，压电复合材料是由压电陶瓷和聚合物组成，这两者采用一般的非金属表面化学镀的方法不能生成正常的镀层，聚合物无法附着电极，因此必须研究探索一种新的、适合压电复合材料的化学镀方法才能使这两种不同材料具有相近的自催化活性，从而获得均匀一致的镀层。

发明内容

本发明的目的是提供一种压电复合材料镍电极的制备方法，本方法对现有化学镀镍方法的工艺进行改进，使压电复合材料中的陶瓷和聚合物能同时镀上镍，形成电极材料且电极镀层均匀。

本发明是通过以下措施实现的：

一种压电复合材料镍电极的制备方法，其特征是：采用化学镀的方法制备，将压电复合材料经粗化、敏化、活化后放入镀镍液中进行镀镍，得到镍电极，活化所用的活化液为钯盐活化液或镍盐活化液，其中，钯盐活化液是将PdCl₂和浓盐酸溶于水中配制而成，PdCl₂ 含量为0.3-0.5g/L、浓HCl含量为9.9-11ml/L；镍盐活化液是将乙酸镍和硼氢化钠溶于无水甲醇中配制而成，乙酸镍的含量为64-68g/L，硼氢化钠的含量为64-68g/L。

所用钯盐活化液中，PdCl₂ 最佳含量为0.4g/L，所用镍盐活化液中，乙酸镍与硼氢化钠的浓度相同时最佳。

所用镀镍液为水溶液，其成分为NiSO₄·7H₂O、NaC₆H₅O₇·2H₂O、NaH₂PO₂·H₂O、NH₄Cl和BSO添加剂，其中，NiSO₄·7H₂O 浓度为15-25g/L，NaC₆H₅O₇·2H₂O含量为9-15g/L，NaH₂PO₂·H₂O含量为18-30g/L，NH₄Cl含量为30 g/L，BSO添加剂含量为0.08-0.2g/L，镀镍液用氨水调解pH至8-11，优选调至9-9.6。