[发明专利]一种镀层均匀稳定的碳化硅粉体表面化学镀镍的方法

说明书

本发明公开了一种镀层均匀稳定的碳化硅粉体表面化学镀镍的方法，对施镀工艺进行改进，在前处理过程及施镀过程中引入超声辅助，通过超声波的机械作用和空化作用将液体中的粉体颗粒进行分散和解团聚，从而实现了粉体在分散剂中均匀分散。并且为使镀层更加均匀稳定的沉积在粉体颗粒表面，在施镀时缓慢的加入还原剂，可以得到粉体分散性好、镀层均匀稳定碳化硅‑镍核壳结构材料。

技术领域

本发明涉及粉体的表面镀镍技术领域，更具体的说是涉及一种镀层均匀稳定的碳化硅粉体表面化学镀镍的方法。

背景技术

化学镀是使金属盐溶液在还原剂的作用下将金属离子还原为金属，在具有催化表面的镀件上获得金属沉积层。化学镀不需要外加电源，工艺简单、镀层均匀、空隙率低，而且能在多种非金属基体上沉积，并具有优良的包覆性、高附着力、优良的抗腐蚀性和耐磨性能以及优异的功能性等优点。

但是对于粉体的化学镀工艺，由于粉体具有粒径小、比表面积大、表面活性高等特点，而在传统的前处理过程及施镀过程中，一般通过机械搅拌将粉体分散于溶剂中，但机械搅拌的分散性非常有限，尤其是对微米和纳米级的粉体颗粒在溶剂中的分散效果很差，因此存在着粉体在分散剂中团聚现象严重、分散不均的问题，从而导致在施镀过程中施镀速度不容易控制以及镀层不均匀的问题。

因此，研究一种操作简便、性能可控的镀层均匀稳定的碳化硅粉体表面化学镀镍的方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种镀层均匀稳定的碳化硅粉体表面化学镀镍的方法，对施镀工艺进行改进，在前处理过程及施镀过程中引入超声辅助，通过超声波的机械作用和空化作用将液体中的粉体颗粒进行分散和解团聚，从而实现了粉体在分散剂中均匀分散。并且为使镀层更加均匀稳定的沉积在粉体颗粒表面，在施镀时缓慢的加入还原剂，可以得到粉体分散性好、镀层均匀稳定碳化硅-镍核壳结构材料。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种镀层均匀稳定的碳化硅粉体表面化学镀镍的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)氧化：将碳化硅粉体高温灼烧。

此过程不仅可以除去原料中的杂质，还会使碳化硅的表层形成一层非常薄且致密、与基体结合牢固的二氧化硅膜，为镀层的稳定性打下基础，为增强粉体的亲水性做准备。

(2)亲水化：将步骤(1)中氧化处理过的碳化硅粉体置于将氢氟酸溶于盐酸溶液中配制成的亲水化液中，搅拌，超声处理；抽滤，洗涤至中性。

由于碳化硅粉体表面修饰过程是在水溶液中进行的，因此它的亲水性直接影响碳化硅粉体表面修饰的结果。此过程即为亲水性处理，使碳化硅粉体表面的氧化层(二氧化硅)与氢氟酸反应，SiO₂+HF→SiF₄+H₂O，由于氟化硅吸湿性极强，使得碳化硅粉体表面分布一层水溶液，由此提高了碳化硅粉体与水溶液的界面润湿性，并为下一步的敏化处理打下基础。此过程引入超声处理可使碳化硅粉体表面均匀的与氢氟酸反应。

(3)敏化：将步骤(2)中的亲水化处理过的碳化硅粉体置于将氯化亚锡溶于盐酸溶液中配制成的敏化液中，搅拌，超声处理；抽滤，洗涤至中性。

在亲水性处理之后，在碳化硅粉体表面分布了一层水溶液，从而敏化过程中，在超声处理条件下可使粉体表面均匀附着亚锡离子，为形成金属的成核点做准备；对碳化硅粉体进行活化处理主要是要使其表面上吸附的亚锡离子与活化液中的钯离子反应，从而使钯沉积在碳化硅粉体表面，作为金属的成核点，在后面施镀的过程中，通过其催化作用能够沉积镀液中被还原的金属颗粒，由此实现金属对碳化硅粉体的涂覆。此过程中引入超声处理可使成核点分布更均匀，防止由成核点不均匀引起镀层厚度不均匀。

(4)活化：将步骤(3)中的敏化处理过的碳化硅粉体置于将氯化钯溶于盐酸溶液中配制成的活化液中，搅拌，超声处理；抽滤，洗涤至中性；