ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Способы активации из "Химическая металлизация пластмасс Издание 3" Реакции восстановления металлов, используемые в процессах химической металлизации, стараются проводить так, чтобы они протекали лишь на металлизируемой поверхности. Поэтому для инициирования процесса металлизации покрываемая поверхность должна быть каталитически активной по отношению к реакции восстановления металла. Так как диэлектрики, полупроводники и некоторые металлы не являются катализаторами указанных реакций, то для придания их поверхности необходимых каталитических свойств ее подвергают специальной обработке — активации. [c.38] Существует ряд способов активации и большинство из них — это нанесение металла-катализатора на активируемую поверхность. [c.38] Поверхность металлов, полупроводников или других электропроводных материалов можно активировать непосредственно в самом растворе металлизации, используя кратковременный катодный импульс электрического тока, во время которого на активируемую поверхность осаждается восстанавливаемый металл в количестве, достаточном для поддержания реакции химической металлизации. [c.38] Из физических методов можно отметить изготовление специальных видов пластмасс, содержащих в себе активатор — каталитически активный металл, например палладий, или такие вещества, которые способны превращаться в катализаторы при дополнительной обработке — акселерации, например СигО в Си . Такие агенты могут быть нанесены на поверхность путем введения их в лак или быстровысыхающие чернила. Удобно слой активатора наносить на поверхность напылением или испарением в вакууме, а акселерацию — превращение активатора в катализатор — в таких случаях обычно проводить путем облучения ультрафиолетовыми лучами или нагреванием. На этом основано большинство способов бессеребряного фото [37]. [c.38] Металлы-активаторы, кроме каталитических свойств, должны обладать достаточной химической устойчивостью, чтобы сохранить эти свойства до металлизации. [c.39] Наиболее универсальный классический способ активации— когда поверхность сначала сенсибилизируют, обрабатывая ее раствором солей олова (III), затем активируют раствором соли каталитически активного металла. [c.39] Методы прямого активирования обычно требуют предварительного травления поверхности, после чего ее обрабатывают непосредственно раствором активирования. Иногда каталитические свойства активированной поверхности бывают слабо выражены и недостаточны для инициирования реакции химической металлизации. В таких случаях поверхность дополнительно обрабатывают раствором акселератора. [c.39] Растворы прямого активирования делят на два вида ионные и коллоидные. Первые — это обычные кислые или щелочные растворы солей каталитически активных металлов (Ag, Pd, An, Pt и др.). Вторые представляют довольно сложные системы из комплексных соединений, обычно палладия и олова(II), и коллоидных частиц. К растворам прямого активирования можно отнести и растворы травления-активирования, когда во время травления на поверхность пластмассы осаждается активатор. [c.39] Несмотря на относительную простоту процесса активации, его эффективность зависит от многих факторов. [c.39] Во-первых, разные поверхности имеют различную способность к активации, т. е. они обладают неодинаковой способностью сорбировать активатор и различными свойствами усиления или ингибирования каталитической активности частиц металла-активатора. Например, труднее всего активировать гладкие гидрофобные поверхности фторопласта и ему подобных материалов, а легче всего — гидрофильные поверхности хорошо протравленных пластмасс или пористые поверхности дерева и фильтровальной бумаги. [c.39] Во-вторых, не все способы активирования одинаково пригодны для активации разных материалов, т. е. способы различаются по силе а к т и в а ц и и. [c.39] Если ввести по три степени для каждого из вышеперечисленных факторов, то качественную картину их взаимного влияния можно выразить рис. 20. [c.40] Количественной мерой активности поверхности может служить эффективность активации, выражаемая обратной величиной периода индукции реакции химической металлизации (см. ниже). Период индукции оценивается визуально по образованию заметного слоя металла и по выделению пузырьков водорода или другим удобным методом, например, измерением электрической проводимости [2, 16]. [c.40] Иногда для оценки качества активирования поверхности пользуются значением доли поверхности, которая покрывается металлом. Такая оценка характеризует равномерность активации. Она сильно зависит от однородности поверхности и мало отражает чувствительность к активации раствора химической металлизации. Неравномерность активации поверхности может проявиться как в том, что часть поверхности не покрывается металлом, так и в том, что вследствие чрезмерной активности на отдельных участках растет рыхлый, состоящий из дендритов, слой металла. Неравномерность может проявиться в виде макродефектов, сравнимых по величине с покрываемой поверхностью, и в виде точечных микродефектов порядка микронов. [c.40] Здесь h — толщина покрытия, объемные единицы на единицу площади поверхности а — плотность, или число каталитических центров (Pd) на единицу площади поверхности с = dridt микроскопическая скорость химической металлизации /- — радиус растущей частицы i — продолжительность химической металлизации, причем i = 1/с Уоя соответствует периоду индукции 2/-о—диаметр каталитического центра. [c.42] Первая формула выражает рост отдельных частиц (полусфер) за период индукции, вторая — увеличение толщины сплошного слоя металла. Опытные данные (рис. 22) хорошо совпадают с приведенными формулами при допущении, что Га = 0,5 нм. При активировании раствором соли серебра частицы каталитических центров имеют диаметр порядка 3—10 нм. Считают, что оптимальным для металлизации пластмасс числом частиц палладия диаметром около 5 нм является 10—15 на 1 мкм . Гамильтоном установлено, что для инициирования химического никелирования достаточно 4—20 атомов палладия, а разложение диметиламипоборана катализируют даже частицы из 2 атомов. Минимальный размер каталитических центров зависит и от природы металлизируемой поверхности. [c.42] Вернуться к основной статье