Гальванические покрытия диэлектриков - Мелащенко Н.Ф.
Скачать (прямая ссылка):
Детали из воска и восковых композиций часто обрабатывают непродолжительное время раствором этилового спирта (способом полива или погружения), что значительно увеличивает смачиваемость их поверхности.
Травление
При получении покрытий весьма ответственной операцией является травление, представляющее собой химический процесс, в результате которого изменяются структура и химические свойства поверхности диэлектрика. При этом ей придают требуемые шероховатость, гидрофиль-ность и способность к реакции при выполнении последующих операций нанесения покрытий.
Травление обычно стремятся проводить в растворах, ко-
2 Зак. 1166
33
торые избирательно (селективно) воздействуют на разные компоненты (фазовые составляющие) диэлектрика. Поэтому составы этих растворов и режимы обработки в них часто весьма специфичны и определяются природой, структурой и свойствами поверхности диэлектрика.
Наибольшее промышленное применение для травления диэлектриков получили растворы серной кислоты с сильным окислителем, в качестве которого используют прежде всего хромовый ангидрид, реже — бихромат калия или натрия. При травлении сополимеров стирола в этих растворах происходят окисление и удаление полибутадиена (каучука) и внедрение сульфогруппы в поверхностный слой пластика. При этом каркас пластика претерпевает незначительные изменения, выражающиеся в образовании в поверхностном слое углублений шарообразной и овальной формы глубиной от сотых до нескольких микрометров.
При травлении полипропилена вытравливаются расположенные в поверхностном слое низкомолекулярные и аморфные участки полимера. Появляющиеся при этом микроуглубления более глубоки и удобны для зацепления с металлом, чем у пластика АБС. Поверхность большинства других диэлектриков разрушается в процессе травления, вследствие чего создается необходимая шероховатость (углубления, раковины, каналы и т. п.).
Раствор травления взаимодействует с полибутадиеиовой фазой пластика АБС главным образом в месте двойной связи в бутадиене. Протекающие при этом химические реакции могут быть представлены в виде следующих схем:
СгО
—СН = СН-----*— СН-СН— (1)
о
—СН- СН— -! Н20 -> —СН—СН— (2)
\/ I !
о он он
—СН—СН- v 2H,SO, -> -СН-СН----------2Н,0, (3)
I I / \
ОН ОН OSOgH OSO3H
а также
—СН = СН—- H,S04 - -СН—СН— (4)
/ \
SOsH ОН
-СН—СН— -L H,S04 - -СН-СН— (5)
/ \ / \
SO3H ОН SO3H OSO3H
34
Хромовая кислота вызывает и окислительную деструкцию полибутадиеновой цепи с образованием С02 и Н20:
сн сн
сн—сн
(6)
\/
о
СН-СН— О - > —СН-СН
(7)
\/
о
о—о
СН-СН- -! 30 -> 2СОа { НА
(8)
О—о
Серная кислота в растворах травления действует преимущественно как обезвоживающий агент и растворитель окисленных фракций, С увеличением ее концентрации снижается содержание хромового ангидрида в растворе (за счет уменьшения растворимости) и возрастает разрушающее воздействие H2SO4 на каркас диэлектрика.
При содержании в растворе 50 — 70 % серной кислоты она с большей скоростью, чем окислитель, разрушает не только каучук, но и каркас пластмассы (в частности, пластика АБС). В интервале 70 — 80 % наблюдается улучшение травимости, однако поверхность быстро перетравливается, т. е. становится рыхлой, снижается механическая прочность.
Скорость травления возрастает с повышением температуры.
На практике для травления сополимеров стирола чаще всего применяют растворы, содержащие 20 — 40 % серной кислоты и 20 — 30 % хромового ангидрида. При травлении полиолефинов, полиацеталей, поливинилхлорида и других пластмасс используют насыщенные растворы хромового ангидрида или бихроматов в концентрированных растворах серной кислоты.
Для более мягкого действия растворов травления в них иногда добавляют ортофосфорную кислоту, но ее присутствие затрудняет их аналитический контроль. В ряде случаев в раствор вводят п другие добавки для улучшения смачиваемости, активации поверхности, регулирования скорости травления компонентов диэлектрика п др.
Травление поликарбоната и полиэфиров осуществляют также и в растворах, содержащих едкий натр, а силикатных материалов — в растворах, в состав которых входит фтористоводородная кислота н ее соли, преимущественно кислые.
Рекомендуемые составы растворов травления разных Диэлектриков приведены в табл. 13.
2*
35
13. Составы (г/л) растворов и режимы травления диэлектриков
Компоненты и параметры
Номер раствора
Ангидрид хро- 350— 40— мовый Сг03 400 G5
20— До на-30 сыще- ~80 ния (-800)
-80
Калия бихро- 40—
мат К2СГ2О7 — — 50 —
Кислота серная H2SO.,
(плотность 380— 700— 750— 600—
1,84 г/см3) 420 800 800 620
Кислота орто-
фосфорная Н3РО4 (плотность 180—
1,71 г/см3) — — — 210
Натрий едкий
NaOH ______
Кислота фто-
ристоводородная (плавиковая) HF
(40%-я) _____
Кислота соляная НС1 (плот-
ность
1,19 г/см3) — — — —
Натрия бихромат Na2Cr207 •— — — —
Вода
1460— 1460— -370 1500 1500
-60
-1560
10 11 12 13 14 15 16 17 j 18 19 20 21
— — До насыщения -75 До насыщения (—800) До насыщения (-800) 10— 15 10— 15 — — —
— — До насыщения — — — —
— 1420 I6G0— 1750 -1840 -460 -370 -370 -770 -770 1000— 1300 О Г* 1 -730
