环氧树脂基复合材料表面化学镀的前处理工艺的制作方法
【专利摘要】本发明环氧树脂基复合材料表面化学镀的前处理工艺属于非金属材料表面金属化的方法类,涉及一种环氧树脂基复合材料表面化学镀的前处理工艺。前处理工艺中，先对环氧树脂基复合材料表面进行预金属化处理；再将环氧树脂基复合材料构件表面用砂纸进行打磨，置于除油液中除油；用去离子水清洗数次，置于粗化液中进行粗化处理，并用去离子水清洗后置于活化液中进行活化处理。本发明可以直接进行化学镀，得到的金属镀层均匀性好，与基体之间的结合力良好，不需要敏化、钯活化、解胶处理，节约贵重金属，对环境友好，工艺简化。
【专利说明】环氧树脂基复合材料表面化学镀的前处理工艺【技术领域】
[0001]本发明属于非金属材料表面金属化的方法类，涉及一种环氧树脂基复合材料表面化学镀的前处理工艺。
【背景技术】
[0002]近年来，具有金属镀层的环氧树脂基复合材料结构得到了广泛应用，一方面是环氧树脂基复合材料结构表面金属化后，可提高结构的防老化性、抗化学溶剂性、耐磨性而且又可减轻产品的质量，节省金属。另一方面环氧树脂基复合材料具有质轻、比强度高，成型工艺简单等特点，在巡航导弹、火箭炮等武器装备上大量应用。传统的环氧树脂基复合材料由于介电常数低，属于绝缘材料，透波率较高，已不能满足现代战争中武器装备对电磁屏蔽性能的要求，而金属化的环氧树脂基复合材料对微波全反射，是一种优良的电磁波屏蔽材料，可用于武器装备的电磁屏蔽。
[0003]由于环氧树脂基复合材料本身不导电，因此不能直接进行电镀，必须先对其表面进行导电化处理。目前研究树脂复合材料表面化学镀的主要工艺流程为:除油一粗化一敏化一活化一解胶一化学镀。该工艺具有工艺繁琐、成本比较高、结合力不良等缺点，对于镀层与基体结合力要求较高，具有特殊电磁性能的结构，难以达到理想的效果。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，发明一种环氧树脂基复合材料表面化学镀的前处理工艺。用该工艺处理后，可以直接进行化学镀，能够在工艺简化、节约成本的情况下，得到结合力优良的镀层。采用此工艺处理后，可以不需要敏化、钯活化、解胶处理，节约贵重金属，对环境友好，工艺简化。
[0005]本发明采用的技术方`案是一种环氧树脂基复合材料表面化学镀的前处理工艺，其特征是，前处理工艺先对环氧树脂基复合材料表面进行预金属化处理；再将环氧树脂基复合材料构件表面用砂纸进行打磨，置于除油液中除油；用去离子水清洗数次，置于粗化液中进行粗化处理，并用去离子水清洗后置于活化液中进行活化处理；具体的前处理工艺过程如下:
[0006]1、预金属化处理:在成型工艺过程中，在需要金属化的结构表面铺敷一层厚度
0.01-0.1mm、金属粉含量为30%_50%的环氧树脂胶膜，并使胶膜与结构共固化。
[0007]2、除油工艺过程为:将构件用360-2000目砂纸交替打磨Imin中后，置于常规除油液中，然后再将他们置于超声波清洗机中处理10min-30min，保持除油液的温度为40-60。。。
[0008]3、粗化工艺过程为:将构件置于粗化液中，粗化液的温度25_60°C，时间l_8min。
[0009]4、活化工艺过程为:将构件置于体积分数5-25%的盐酸中，活化液的温度20-300C，活化时间l_3min，前处理工艺过程结束。
[0010]所述的一种环氧树脂基复合材料表面化学镀的前处理工艺，其特征是前处理工艺中的预金属化处理过程中，胶膜中的金属粉是镍粉或铜粉中的一种或两种混合，金属粉的粒径为300— 5000目。
[0011]本发明的有益效果是利用该工艺处理后，可以直接进行化学镀，得到的金属镀层均匀性好，与基体之间的结合力良好，镀层直接就可以沿着金属颗粒生长，不需要催化剂，从而避免了钯催化对镀层结合力的影响。可以作为对结合力要求较高的环氧树脂基复合材料化学镀的前处理工艺。
【具体实施方式】
[0012]下面依据技术方案详细说明本发明的具体实施，选择一种环氧树脂基复合材料表面化学镀的前处理工艺，具体处理工艺过程如下:
[0013]实例一按照手糊成型的工艺流程，在碳纤维环氧树脂基复合材料结构表面铺敷一层厚为0.1mm的环氧树脂胶膜，其中镍粉大小为5000目，含量为50%，使胶膜与碳纤维环氧树脂基复合材料板固化。将完全固化好的复合材料板，裁剪为长度为20mm、宽度为IOmm的小板，然后用2000目的砂纸交替打磨一分钟。将其放在氢氧化钠40g/L，磷酸钠30g/L，碳酸钠25g/L，硅酸钠4g/L的化学除油液中，时间为30分钟，温度60°C。将除油后的试件在去离子水中清洗数次，放置在硫酸180ml/L，三氧化铬100g/L的粗化液中，温度为60°C，时间为lmin。将粗化后的试件在去离子水中清洗数次，放置到盐酸15%的活化液中，时间lmin，去离子水清洗数次后，放置到硫酸镍20g/L，亚磷酸钠30g/L，氯化铵30g/L，柠檬酸钠10g/L化学镀液中，采用磁力搅拌器搅拌，转速为380转/min，施镀30min，电镀镍加厚。去离子水清洗后，吹干，按GJB150要求进行高、低温存储及温度冲击实验，镀层没有出现鼓泡、翘皮、脱落。
[0014]实例二按照手糊成型的工艺流程，在玻璃纤维环氧树脂基复合材料板表面铺敷一层厚为0.1mm的环氧树脂胶膜；其中，加入两种镍粉，一种镍粉的大小为5000目，含量为25%，另一种镍粉为2000目，含量为25%，使胶膜与玻`璃纤维环氧树脂基复合材料板固化。将完全固化好的复合材料板，裁剪为长度为20mm、宽度为IOmm的小板,然后用360目的砂纸交替打磨一分钟。。将其放在氢氧化钠40g/L，磷酸钠30g/L，碳酸钠25g/L，硅酸钠4g/L的化学除油液中，时间为30分钟，温度40°C。将除油后的试件在去离子水中清洗数次，放置在硫酸180ml/L，三氧化铬100g/L粗化液中，温度为25°C，时间为8min。将粗化后的试件在去离子水中清洗数次，放置到体积分数5%的盐酸中，时间3min，去离子水清洗数次后，放置到硫酸镍20g/L，亚磷酸钠30g/L，氯化铵30g/L，柠檬酸钠10g/L化学镀液中，采用磁力搅拌器搅拌，转速为380转/min，施镀30min，电镀镍加厚。按GB/T5270-2005的规定，采在试板镀层上用切割刀具切割间隔2mm的5条平行线，切割时划透镀层到复合材料基材，发现试验面上各平行线间的任一镀层均没有出现剥落、起皮的现象。
【权利要求】
1.一种环氧树脂基复合材料表面化学镀的前处理工艺，其特征是，前处理工艺中，先对环氧树脂基复合材料表面进行预金属化处理；再将环氧树脂基复合材料构件表面用砂纸进行打磨，置于除油液中除油；用去离子水清洗数次，置于粗化液中进行粗化处理，并用去离子水清洗后置于活化液中进行活化处理；具体的前处理工艺过程如下:1)预金属化处理:在成型工艺中，需要金属化结构的表面铺敷一层厚度为0.05-0.1mm、金属粉含量为30-50%的环氧树脂胶膜，并使胶膜与结构共固化。 2)除油工艺过程为:将构件用360-2000目砂纸交替打磨Imin中后，置于常规除油液中，然后再将他们置于超声波清洗机中处理10min-30min，保持除油液的温度为40_60°C。 3)粗化工艺过程为:将构件置于粗化液中，粗化液的温度25-60°C，时间l-8min。 4)活化工艺过程为:将构件置于体积分数5-25%的盐酸中，活化液的温度20-30°C，活化时间l-3min。
2.如权利要求1所述的一种环氧树脂基复合材料表面化学镀的前处理工艺，其特征是，前处理工艺的预金属化处理过程中，胶膜中的金属粉是镍粉或铜粉中的一种或者两种混合，金属粉的粒径为300— 5000目。
【文档编号】C23C18/20GK103866299SQ201410109485
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2014年3月24日 优先权日:2014年3月24日
【发明者】杨睿, 郭华锋, 孙士勇, 牛斌, 许小山 申请人:大连理工大学