专利名称：瓷砖表面镀覆贵金属的方法
技术领域：
本发明系提供一种瓷砖表面镀覆贵金属的方法，特别是指一种可在瓷砖之新鲜表面上还原生成一密实导电物质(如金属Pd等)，使其可将金属镀覆于瓷砖表面上。属于表面保护技术领域。
目前，习用瓷砖或壁砖皆为烧结产品，由于其表面具有复数个细孔，所以一般的瓷砖表面上常施以一层釉药(glaze)，使其具有一光滑的表面，又，此一光滑表面不仅保护瓷砖表面不受磨损，且同时增饰其外观更为亮丽，然而，由于一般的釉药(glaze)主要是由矽酸铝钠所组成，其在固体形态无法呈现出金属般之色泽，故市场上遇有要求金属色泽之瓷砖或壁砖时，则往往采用包覆或黏着金属箔片的方式附着于瓷砖或壁砖的表面上；然而，瓷砖之表面包覆一层金属箔片，虽可使瓷砖具有金属般的色泽，但因金属箔片与瓷砖系采用包覆的方式结合，两者间之密合性很差，不仅无法提供足够的耐磨擦强度，且金属箔片极易自瓷砖表面上剥离，严重影响整体美观；再者，利用黏着剂在瓷砖的表面上黏附一层金属箔，存在着易剥离的缺点，同时由于黏着剂长时间黏着，易使黏着剂蜕化渐渐失去黏性，致使金属箔片与黏着剂间之结合力亦日渐衰退，如此一来，金属箔片则会自瓷砖之表面上翘起，而此翘起的金属箔片常带有锐利的边缘，容易使人刮伤。
有鉴于此，本发明的目的是1．提供一种瓷砖表面镀覆贵金属的方法，其系以化学电镀之多道程序使瓷砖表面镀覆有一金属层，使瓷砖不仅具有亮丽的金属光泽，同时具有强度高、密着性佳及一不易剥离之镀覆层；2．提供一种瓷砖表面镀覆贵金属的方法，系使用化学粗化将瓷砖表面腐蚀并显现一新鲜表面，使其上可还原生成一密实导电物质(如金属Pd等)，并再藉由化学电镀使之将金属(金、银、白金、镍等金属)镀覆于瓷砖表面上；3．提供一种瓷砖表面镀覆贵金属的方法，其中藉由瓷砖之表面镀覆一层金属，使该瓷砖可展耀出金属之光泽，而呈现出一种有别于习用瓷砖之美感。
本发明一种瓷砖表面镀覆贵金属的方法，其步骤为
a．先将瓷砖置放入温度60℃-70℃铬酸水溶液中将瓷砖表面上之釉药(矽酸铝钠)腐蚀，时间为5-10分钟，以将矽酸铝钠完全分解，使瓷砖表面上显露出细孔；b．再将化学腐蚀后之瓷砖以三道清洁水将其表面充分地洗净；c．使用酸洗液对水洗后的瓷砖实施至少5分钟以上之中和处理，将该瓷砖的细孔内所残留的铬酸中和；该酸洗液的组成为含Fe2+之酸性溶液或H2O2；d．将酸洗后的瓷砖浸渍于温度45℃-50℃之氯化钯及盐酸的混合溶液中至少5分钟以上，使瓷砖表面还原析出一层密结之金属钯；该钯金混合液成分比例为氯化钯/盐酸之比例至少在1g/L上，又，该盐酸之成分为一公升内含60g比重1.19之HCl；e．再将表面附着有钯金属之瓷砖予以二道水洗程序，每一道各为1分钟，以完全清除残留于瓷砖表面上之氯化钯；f．将表面附有金属钯之瓷砖置放入含有硫酸5％溶液中，并加热至45℃-50℃。
g．将上一步骤完成后瓷砖置放入化学电镀液中施以化学浴电镀，使化学电镀液中之金属离子还原析出于瓷砖表面上形成一皮膜连续密着性佳之金属镀层。
其中，步骤b中所施三道水洗程序之时间，在5cm2单位电镀面积下，其第一道水洗为1分钟，第二道水洗为2分钟，第三道水洗为3分钟，单位电镀面积每增加一倍，其每道水洗时间亦增加一倍。
其中，步骤d中之氯化钯与盐酸之比例配置为氯化钯∶盐酸=1公克∶1公升或2公克∶1公升或3公克∶1公升或4公克∶1公升。
本发明的优点是镀覆在瓷砖上的金属层不仅色泽亮丽，同时强度高、密着性佳、不易剥离。
本发明具有如下附图
图1．系本发明之加工步骤流程图。
图中标号如下10．瓷砖 11．釉药 20．铬酸30．清洁水40．酸洗液 50．钯金混合液51．金属钯60．硫酸水溶液 70．金属电解液71．金属镀层兹结合实施例并配合附图详述如下请参阅图1所示，本发明的步骤如下
首先说明，由于瓷砖不具备自由电子(非导电体)，因此不象金属物品的电镀方式，只需脱脂处理后就可施行电镀，且其材质与塑胶相差很大，故其电镀方式完全与塑胶电镀不同。
a．先将瓷砖10置放入60℃-70℃铬酸水溶液CrO3(aq)20之腐蚀液中进行腐蚀瓷砖10表面上之釉药11(矽酸铝钠)时间为5-10分钟，由于铬酸水溶液CrO3(aq)20中之Cr6-具强氧化性，可将矽酸铝钠完全分解，以使瓷砖10表面上之细孔显露出来。
b．再将化学腐蚀后之瓷砖10以三道清洁水30将其表面充分的洗净，依5cm2之单位电镀面积而言，第一道水洗为1分钟，第二道水洗为2分钟，第三道水洗为3分钟，且随瓷砖10表面单位电镀面积的增加，其每一道水洗的时间亦随其加倍增长。
其化学式如下
c．使用酸洗液实施中和处理，由于瓷砖10为一亲水性的材质，其表面的细孔极易在化学腐蚀的过程中吸附大量的铬酸CrO3(aq)20，先前虽以水洗充分将瓷砖10洗净，然而由于毛细作用，即使大量水份仍难以洗去吸附于细孔深处的铬酸CrO3(aq)20，如此一来，残留于瓷砖10内的铬酸CrO3(aq)20会在实施电镀的过程中流入电镀液内，导致附着于瓷砖10表面上之导电物质密着性不良，并在镀金处理后镀覆层与瓷砖10表面两者间附着性不佳，而产生鼓胀和剥离的现象，为避免上述缺点，需再以酸洗液40实施至少5分钟以上之中和处理，而该酸洗液40组成为含Fe2+之酸性溶液或H2O2，其目的在于破坏残留于瓷砖细孔内之CrO3(aq)的Cr6+，使其还原为Cr3+而防止对金属镀覆层的破坏力；其化学式如下
d．又将酸洗后的瓷砖10置放入钯金混合溶液50中，由于瓷砖10材料表面不具有导电特性并无法如金属般直接施以电镀，故在实施化学镀金加工前，必需在此瓷砖10表面上附与一层导电面，于是将酸洗完成之瓷砖10浸渍于温度45℃-50℃之氯化钯(PdCl2)及盐酸(HCl)的混合溶液50中至少5分钟以上，使其可在瓷砖10表面上还原析出一层金属钯(Pd2+)51，由于瓷砖表面上散布无数细孔，而使此一具导电特性的金属钯(Pd2+)51结实密着于瓷砖的表面上，由于金属钯(Pd2+)51在瓷砖上的附着性良好，即使施以水洗也不易被水洗掉；此一钯金混合液50成分比例如下表所示
氯化钯(PdCl2)∶盐酸(HCl)1g∶1L(内含60g比重1.19之HCl)或为2g∶1L(内含60g比重1.19之HCl)或为3g∶1L(内含60g比重1.19之HCl)或为4g∶1L(内含60g比重1.19之HCl)由上述得知，氯化钯/盐酸之比例至少在1g/L以上。
e．再将表面附着有钯金属51之瓷砖10予以二道水洗30程序，每一道各为1分钟，以完全清除残留于瓷砖10表面上之氯化钯(PdCl2)，若不实施水洗30处理，残留在瓷砖10表面之氯化钯(PdCl2)浸渍于化学镀金浴中，则会引起镀金浴管理的问题，如引起化学浴提早老化的现象及剥离率太高等种种问题发生。
f．将表面附有金属钯51之瓷砖10置放入含有硫酸5％溶液60中，并加热至45℃-50℃。
g．再将上一步骤完成加热后之瓷砖10置放入化学电镀液70中施以化学浴电镀(即无电镀镍，Electroless Plating)，使化学电镀液中之金属离子还原析出于瓷砖10表面(如附件所示)上形成一皮膜连续密着性佳之金属镀层71；就以化学镍浴而言，其化学电镀液系以硫酸镍(金属盐)、次亚磷酸钠(还原剂)、安定错合剂及缓冲剂等组成一自动催化之溶液(Autocatalysis)。
次亚磷酸浴析出镍之反应式如下(亚磷酸离子)当然，本发明亦可由化学浴种类的不同，而在瓷砖表面上镀覆各种不同的金属(金、银、铜、铬、锡等)。
权利要求
1．一种瓷砖表面镀覆贵金属的方法，其特征在于其步骤为a．先将瓷砖置放入温度60℃-70℃铬酸水溶液中将瓷砖表面上之釉药(矽酸铝钠)腐蚀，时间为5-10分钟，以将矽酸铝钠完全分解，使瓷砖表面上显露出细孔；b．再将化学腐蚀后之瓷砖以三道清洁水将其表面充分地洗净；c．使用酸洗液对水洗后的瓷砖实施至少5分钟以上之中和处理，将该瓷砖的细孔内所残留的铬酸中和；该酸洗液的组成为含Fe2+之酸性溶液或H2O2；d．将酸洗后的瓷砖浸渍于温度45℃-50℃之氯化钯及盐酸的混合溶液中至少5分钟以上，使瓷砖表面还原析出一层密结之金属钯；该钯金混合液成分比例为氯化钯/盐酸之比例至少在1g/L以上，又，该盐酸之成分为一公升内含60g比重1.19之HCl；e．再将表面附着有钯金属之瓷砖予以二道水洗程序，每一道各为1分钟，以完全清除残留于瓷砖表面上之氯化钯；f．将表面附有金属钯之瓷砖置放入含有硫酸5％溶液中，并加热至45℃-50℃。g．将上一步骤完成后瓷砖置放入化学电镀液中施以化学浴电镀，使化学电镀液中之金属离子还原析出于瓷砖表面上形成一皮膜连续密着性佳之金属镀层。
2．根据权利要求1所述之一种瓷砖表面镀覆贵金属的方法，其特征在于其中，步骤b中所施三道水洗程序之时间，在5cm2单位电镀面积下，其第一道水洗为1分钟，第二道水洗为2分钟，第三道水洗为3分钟，单位电镀面积每增加一倍，其每道水洗时间亦增加一倍。
3．根据权利要求1所述之一种瓷砖表面镀覆贵金属的方法，其特征在于其中，步骤d中之氯化钯与盐酸之比例配置为氯化钯∶盐酸=1公克∶1公升。
4．根据权利要求1所述之一种瓷砖表面镀覆贵金属的方法，其特征在于其中，步骤d中之氯化钯与盐酸之比例配置为氯化钯∶盐酸=2公克∶1公升。
5．根据权利要求1所述之一种瓷砖表面镀覆贵金属的方法，其特征在于其中，步骤d中之氯化钯与盐酸之比例配置为氯化钯∶盐酸=3公克∶1公升。
6．根据权利要求1所述之一种瓷砖表面镀覆贵金属的方法，其特征在于其中，步骤d中之氯化钯与盐酸之比例配置为氯化钯∶盐酸=4公克∶1公升。
全文摘要
一种瓷砖表面镀覆贵金属的方法,其步骤为:a.先将瓷砖置放入铬酸水溶液中将瓷砖表面上之釉药完全分解;b.再将该瓷砖表面以三道清洁水充分洗净;c.使用酸洗液对水洗后的瓷砖实施中和处理,将该瓷砖的细孔内所残留的铬酸中和;d.将酸洗后的瓷砖浸渍于氯化钯及盐酸的混合液中;e.再将表面附着有钯金属之瓷砖予以二道水洗程序;f.将表面附有金属钯之瓷砖置放入硫酸溶液中,并加热至45℃—50℃;g.再将加热后之瓷砖置放入化学电镀液中施以化学浴电镀。
文档编号C04B41/52GK1219521SQ97120338
公开日1999年6月16日 申请日期1997年12月10日 优先权日1997年12月10日
发明者董英助, 林永峰 申请人:董英助, 林永峰, 赵昆木