[发明专利]纳米二氧化硅-环氧树脂复合材料的镀金方法

说明书

技术领域

本发明复合材料表面处理技术领域，具体涉及一种纳米二氧化硅-环氧树脂复合材料的镀金方法。

背景技术

纳米二氧化硅是无定型的白色粉末，其分子结构中存在大量不饱和的残键和不同键合状态的羟基，分子结构呈三维链状结构。这种结构与树脂的某些基团可以发生键合作用，从而大大改善材料的硬度和强度。同时，纳米SiO₂颗粒由于尺寸小，当采用适当的方式与树脂复合时将分布在高分子键的空隙中，由此使聚合物的强度、韧性、延展性均大幅提高。

环氧树脂具有优良的粘接性、化学稳定性、力学性能以及低收缩、易加工和低成本等优点，在胶粘剂、建筑、航天航空、涂料、电子电气和先进复合材料等领域得到广泛应用。然而，由于纯环氧树脂具有较高的交联结构，存在质脆、耐疲劳性、抗冲击韧性差等缺点，难以满足工程技术的使用要求，使其应用受到一定的限制。因此，对环氧树脂进行改性，以提高其性能成为研究的热点之一。

纳米二氧化硅-环氧树脂复合材料通常需要进行表面改性。工艺上，由于纳米二氧化硅-环氧树脂复合材料获得高质量，高可靠性的表面镀层难度较大，表面处理工艺过程不合理，涂覆镀层附着力不高。现有纳米二氧化硅-环氧树脂复合材料在粗化工艺中用硫酸/铬酸粗化，处理后的复合材料表面不易与后续镀镍镀金结合，并且对环境污染大。

发明内容

为解决现有纳米二氧化硅-环氧树脂复合材料表面改性难度大、镀层结合力差等问题，本发明提出一种纳米二氧化硅-环氧树脂复合材料的镀金方法，该方法获得的镀金纳米二氧化硅-环氧树脂复合材料其镀层稳定性好。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种纳米二氧化硅-环氧树脂复合材料的镀金方法，包括以下步骤：

1)碱性除油与膨胀活化

将膨胀剂添加进碱性除油溶液中得到除油膨胀溶液，将纳米二氧化硅-环氧树脂复合材料的试片放入除油膨胀溶液中，在温度为70-80℃进行除油10-30min，然后取出水洗干净；

2)碱性粗化

将经过除油膨胀处理的试片放入碱性粗化溶液中，在温度55-75℃粗化处理5-15min，然后取出水洗干净，其中碱性粗化溶液由5-15g/L高锰酸钾，2-5g/L氢氧化钠和去离子水配制组成；

3)中和

室温，用中和液对经过粗化处理的试片中和1-3min；

4)酸洗

室温，用酸对中和后的试片进行浸泡洗涤1-3min；

5)活化

将酸洗后的试片放入活化溶液中活化3-8min，然后水洗干净；

6)化学镀镍

将活化后的试片放入温度75-85℃的化学镀镍溶液中施镀20-40min，然后用水洗干净；

7)电镀镍

将化学镀镍后的试片放入电镀镍溶液中在温度为30-60℃施镀20-40min，电流密度10-30A/dm²，然后水洗干净；

8)电镀金

将经过电镀镍的试片放入电镀金溶液中在温度为50-55℃施镀20-40min，电流密度0.3-0.5A/dm²，然后水洗干净，干燥。

进一步，所述碱性除油溶液由5-10g/L氢氧化钠，20-30g/L碳酸钠，20-30g/L磷酸钠，1-3g/L表面活性剂和去离子水配制组成，所述碱性除油溶液与所述膨胀剂质量比为1:1.5-3。

进一步，所述表面活性剂为十二烷基磺酸钠或硬脂酸钠，所述膨胀剂为防白水。

进一步，所述中和液为有机碱。

进一步，所述酸为质量浓度为1-3％的氢氟酸。

进一步，所述活化溶液由0.15-0.35g/LPdCl₂，5-15ml/LHCl与去离子水配制组成。

进一步，所述化学镀镍溶液由20-40g/LNiSO₄·6H₂O，5-15g/LCH₃COONa，5-15g/LNaH₂PO₂与去离子水组成。

进一步，所述电镀镍溶液由5-30g/L氯化镍，50-150g/L氨基磺酸镍，20-100g/L硼酸，0.5-3g/L苯甲醛，0.5-10g/L聚乙氧基胺浓度为，0.5-10g/L萘酚与去离子水组成，所述电镀镍溶液的pH值为3-6。