Растворы металлизации

Восстанавливающая способность водородсодержащих соединений, как правило, увеличивается с повышением pH раствора. По этой причине многие растворы металлизации являются щелочными, а применение борогидрида вообще возможно лишь при pH больше 9, так как в менее щелочной среде он быстро разлагается. [c.25]

Вопрос стабильности растворов металлизации очень важен, так как только его решение позволяет составлять пригодные для металлизации растворы, которые бы не разлагались с выделением порошкообразного металла (шлама) во всем объеме. Некаталитическая вначале реакция восстановления ионов металла после образования первых металлических частиц сразу же может стать автокаталитической и ускоряться по мере дальнейшего образования и роста частиц. Это приведет к непроизводительному расходу как восстановителя, так и ионов металла, а образующиеся мелкие частицы металла ухудшат качество покрытия. Разница скоростей некаталитического (объемного) и каталитического (поверхностного) процессов восстановления определяет практическое применение растворов химической металлизации. [c.28]

В-третьих, раствор химической металлизации следует охранять от загрязнений пылью, частицами металлов, катализатором из раствора активатора и другими веществами, которые могут инициировать реакцию химической металлизации. То есть следует придерживаться как бы тех же самых противопожарных правил поведения, к которым мы привыкли, живя рядом с горючими веществами в кислородсодержащей атмосфере. Более того, поведение растворов химической металлизации напоминает поведение горючих веществ и тем, что чем более горюче вещество, тем быстрее оно воспламеняется так и растворы химической металлизации чем с большей скоростью они металлизируют, тем быстрее разлагаются. Погружение в раствор пластмассовых деталей, имеющих большую активированную поверхность, может вызвать бурную реакцию восстановления металла и привести к полному разложению раствора. (Обычно стараются поддерживать отношение величины покрываемой поверхности к объему раствора металлизации в пределах нескольких квадратных дециметров на 1 л.) Вполне может быть, что при этом некоторые активные промежуточные продукты отрываются от поверхности и, переходя в объем, [c.29]

Конкретный состав раствора металлизации зависит не только от вида осаждаемого металла и покрытия, но также от технологии металлизации. В этом смысле растворы химической металлизации можно подразделить на растворы многократного использования и одноразового применения. [c.34]

При металлизации металлов (медь, латунь, бронза, платина, серебро, золото), имеющих более положительные потенциалы по сравнению с никелем, поверхность которых не обладает каталитической активностью, необходимо сместить их потенциал в отрицательную сторону для начала процесса. Последнее достигается приведением их в контакт при погружении в раствор с более отрицательным металлом (никель, железо, алюминий) или кратковременной катодной поляризацией в растворе металлизации. Потенциал электроположительного металла также можно сместить в отрицательную сторону, вводя в раствор металлизации лиганды. Например, для химического никелирования меди может быть использован раствор, содержащий хлорид аммония [136]. [c.202]

Поверхность металлов, полупроводников или других электропроводных материалов можно активировать непосредственно в растворе металлизации, например, используя кратковременный катодный импульс электрического тока, во время которого на активируемую поверхность осаждается восстанавливаемый металл в количестве, достаточном для поддержания реакции химической металлизации. [c.51]

Рис. 25. Взаимосвязь способности к активации пластмассовой поверхности, силы активации способа активирования и чувствительности к активации раствора металлизации.

Процесс активирования состоит в обработке сенсибилизированной поверхности растворами соединений каталитически активных металлов — Р(3, Р , Ag, Ли, КН, Ки, Оз, 1г. Растворы могут быть кислыми или щелочными, а металл-катализатор может находиться в виде простого или комплексного соединения. На активированной поверхности каталитически активный металл может осаждаться в виде частиц металла или нерастворимого соединения. Для палладия более верно последнее, так как показано, что полностью он восстанавливается лишь в растворе металлизации [14, 18]. Следует отметить, что после активирования на поверхности содержатся значительные количества олова, а палладия остается в 5 или даже 10 раз меньше (от [c.62]

Как видно из рис. 34, восстанавливающая способность водородсодержащих соединений увеличивается с повышением pH раствора. В основном по этой причине большинство растворов металлизации являются щелочными (в случае борогидрида ВН сильно щелочная среда необходима и ввиду быстрого его разложения при pH <9). В практических условиях восстанавливающая способность рассматриваемых соединений полностью не реализуется. Поэтому например, термодинамически наибо- [c.76]

Большинство имеющихся растворов металлизации в условиях стабильности обеспечивают сравнительно небольшую среднюю скорость осаждения металла — 2—5 мкм/ч. Исключение составляют растворы никелирования, в которых скорость осаждения может достигать 20—25 мкм/ч, что приближается к скорости электрохимического осаждения покрытий при средних плотностях тока. [c.82]

При эксплуатации растворов металлизации в настоящее время преобладает тенденция использовать растворы как можно более длительное время, корректируя их состав. Поэтому растворы должны обладать высокой стабильностью и малой чувствительностью к загрязнениям. Чтобы обеспечить нормальное протекание процесса, необходимо иметь оборудование для эффективной фильтрации и контроля состава раствора. В некоторых случаях, когда в ходе одного цикла работы полезно расходуется большая часть основных компонентов раствора, более удобным может быть одноразовое использование растворов при большой плотности загрузки. При этом проведение процесса упрощается и можно употреблять растворы более простого состава. [c.82]

При длительной работе с применением корректировки растворов металлизации наблюдается уменьшение их стабильности со временем. Это может быть связано как с естественным увеличением вероятности образования зародышей металла в объеме раствора, так и с накоплением в растворе загрязнений. [c.86]

Поэтому периодическое или непрерывное фильтрование раствора металлизации является необходимой операцией при длительном их использовании с корректировкой. С этой целью применяют микропористые фильтры (1—20 мкм). [c.87]

В растворах меднения, содержащих в качестве восстановителя диметиламиноборан, при введении соли 5п (И) можно получить покрытия сплавом Си — Зп, содержащим до 10% (масс.) олова [36]. Восстановление 5п (II) до металла совместно с осаждением меди в формальдегидных растворах констатировано при изучении меднения активированной поверхности, с которой 5п (II) переходит в раствор металлизации [38]. [c.110]

Срок жизни раствора — максимальная продолжительность его использования. Он может определяться началом восстановления металла во всем объеме раствора, т. е. стабильностью раствора (см. ниже) для многих современных растворов металлизации в нормальных условиях эксплуатации восстановление в объеме вообще не протекает, и тогда срок жизни раствора ограничивается накоплением в нем продуктов реакций или загрязнений в результате длительной работы с корректировкой состава раствора. В последнем случае раствор лучше характеризовать не продолжительностью его использования (она сильно зависит от условий работы), а максимальным количеством покрытия, осаждаемого из единицы объема раствора (г/л или мкм/л), или числом оборотов раствора, показывающим, сколько раз можно осадить в виде покрытия количество металла, находящегося в начальном растворе (это число достигает 10—20). [c.62]

СТАБИЛЬНОСТЬ РАСТВОРОВ МЕТАЛЛИЗАЦИИ [c.64]

Стабильность растворов металлизации определяется возможностью и скоростью образования в растворе металлических зародышей, а также их дальнейшей судьбой (рост или растворение). Размер критического зародыша, т. е. размер, выше которого он способен к автокаталитическому росту, можно оценить на основании уравнения Гиббса — Томсона (Кельвина), связывающего химический потенциал вещества с кривизной поверхности. Из него следует, что равновесный потенциал металлических частиц с уменьшением их размеров сдвигается к более отрицательным значениям. Критический радиус зародыша г выражается уран- [c.65]

При длительной работе с применением корректировки растворов металлизации наблюдается уменьшение их стабильности со временем. Это может быть связано как с естественным увеличе- [c.66]

На практике более удобными и универсальными являются химические методы активации, так как они применимы для большинства металлизируемых поверхностей. Этими методами на активируемую поверхность химическим путем наносят малые количества каталитически активного металла или насыщают поверхностные слои сильными восстановителями, способными в растворе химической металлизации восстановить ионы осаждаемого металла. Такие наносимые на поверхность металлы-активаторы, кроме каталитической активное , должны обладать и достаточной химической стойкостью. Чтобы их каталитические свойства сохранялись достаточно долго, активатовы не должны взаимодействовать с растворами металлизации. [c.51]

Электроотрицательные металлы, такие, как алюминий, титан и их сплавы, должны были бы активироваться при погружении в раствор металлизации за счет протекания реакции контактного обмена с ионами электроположительного металла, находящимися в растворе металлизации. Однако этому препятствуют оксидные пленки на поверхности подлежащих покрытию металлов. Они могут быть удалены непосредственно в растворе металлизации, введением в него фторид-ионов в виде, например, фторида аммония. Другой способ — циикатная обработка электроотрицательных металлов, также представляющая собой процесс контактного обмена. На металлах, прошедших цинкатную обработку, процесс металлизации начинается с контактного обмена, в результате чего их поверхность приобретает каталитическую активность. [c.203]

Разложение растворов металлизации может ускоряться в результате гетерогенного зародышеобразования на стенках сосудов, пылинках и т. п. В таком случае зародыши могут быть более стабильными (г будет меньше, чем при гомогенном за-родышеобразовании), но основные закономерности их появления и роста должны быть такими же. [c.85]

Однако во многих случаях скорость осаждения металла в модельных электрохимических системах заметно отличается от реальной скорости процесса в растворе металлизации (растворы меднения с ЭДТА, никелирования с гипофосфитом, борогидридом или гидразином и др.). В ряде случаев обнаружено влияние сопряженных электрохимических реакций друг на друга — т. е. они перестают быть независимыми (аддитивными) [c.92]

По аналогии с окислительно-восстановительными реакциями ионов металлов в растворах, часто протекающими через образование промежуточных комплексов, предложен чисто химический механизм каталитического пронесса осаждения металла. Предполагается образование комплекса ионов металла с восстановителем и внутримолекулярный процесс окисления — восстановления этого комплекса на поверхности катализатора с образованием свободного металла и других продуктов реакции [23]. В ряде растворов металлизации действительно образуются комплексы металлов, содержащие в качестве одного из лигандов восстановитель, например, Си (И) с СН2О, Ni (П) с N2H4. Однако нет доказательств, что процесс каталитического восстановления протекает именно при участии этих координированных молекул восстановителя. Более детальное изучение одной из таких систем (растворов никелирования, содержащих гидразин в качестве восстановителя) показало [24], что в растворе комплексного соединения Ni (И) с гидразином в отсутствие большого избытка свободного гидразина процесс осаждения никеля вообще не протекает, т. е. рассматриваемый механизм процесса не реализуется. Такой механизм восстановления металла более вероятен в случае гомогенного процесса восстановления металла в начальной стадии объемного разложения раствора. [c.93]

Предполагается образование комплекса ионов металла с восстановителем и внутримолекулярный процесс окисления-восстановления этого комплекса на поверхности катализатора с образованием свободного металла и других продуктов реакции [45 . В растворах металлизации действительно могут образовываться комплексы металлов, содержащие в качестве одного из лигандов восстановитель, например, Ы1(И) с ЫгН4. Однако нет доказательств, что процесс каталитического восстановления протекает именно при участии этих координированных молекул восстановителя. Более детальное изучение одной из таких систем (растворов никелирования, содержащих гидразин в качестве восстановителя) показало [46], что в растворе комплексного соединения Н1(П) с гидразином в отсутствие большого избытка свободного гидра- [c.69]