专利名称：一种木材化学镀镍的活化工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及非金属材料化学镀镍方法，特别是指一种木材化学镀 镍的活化工艺。
技术背景近几年来，有不少学者对木材的化学镀镍进行了研究，木材是非 金属材料，其表面不具备自催化性质，所以在木材表面进行化学镀镍 与其他非金属材料一样需要表面预处理，其中最为关键的是活化工 艺，经过活化处理的木材可在其表面沉积催化化学镀镍的活化中心， 然后才能进行化学镀镍。传统的木材化学镀镍活化工艺一般采用贵金 属钯活化工艺。例如，黄金田(木材化学镀镍及木质电磁屏蔽材料的制备[D].北京林业大学，2004)采用了胶体钯敏化一活化一步完成的 方法。用氯化钯配制的醇溶液作为活化处理液，将表面处理好的木材 在胶体钯的溶液中进行浸渍，实现对木材表面进行催化处理。王立娟 等(杨木单板表面化学镀镀前活化工艺[J].林业科技,2004， 29)研究 了杨木单板表面化学镀镍的胶体钯活化工艺。以上活化工艺的共同缺 点是采用钯活化液，由于氯化钯价格高、活化工艺相对复杂，导致产 品成本高，使得产品的市场竞争力不强。在非金属材料的活化方面，有人研究了非贵金属钯活化工艺。例 如，李兵(非金属材料表面化学镀镍的研究[D].重庆大学，2000)采 用镍的有机酸盐在基体表面热分解得到金属镍这一活化法，在陶瓷表 面上获得了成功。方法是将浸过有机镍盐活化液的陶瓷基体在200 。C左右进行热处理，使有机镍盐分解，在基体的表面生成一层金属镍 的微粒作为引发化学镀镍的初始沉积点，可得到具有较高结合力的镀 层。李丽波(SiCp/Al复合材料化学镀镍工艺的研究.[J].电镀与环保，2005， 25)把粗化后的SiCp/Al复合材料放入由Ni(Ac)2(g): 线P0"g) : CH3CH20H(mL)以1 : 1 : 15比例组成的无钯活化液中，超 声波辅助，室温浸渍9min后放入恒温箱中于170'C，恒温热处理 20min，活化后得到的镀层质量优良。但是以上两种活化工艺不适合 用于木材的化学镀镍工艺，因为将木材置于空气或氧气介质中加热到 180 200"C时，木材化学组分开始分解并产生气体，使木材本身的强 度降低。综上，开发一种价格低廉、活化效果好，能替代贵金属钯活化的 活化工艺在木材以及非金属的化学镀镍生产中应该具有广阔的市场 前景。 发明内容本发明要解决的技术问题是提供一种木材化学镀镍的活化工艺， 该活化工艺的活化液所需原料价格低廉,配制简单;活化工艺能耗低， 易操作；能替代当前木材化学镀镍生产中广泛应用的贵金属钯活化工艺。本发明要解决的技术问题由如下方案来实现 一种木材化学镀镍 的活化工艺，其特征在于活化液由A液和B液组成，把硫酸镍溶解在加入了浓度37%盐酸的蒸馏水中，配制成硫酸镍的酸溶液，即A液， 硫酸镍、盐酸、蒸馏水的重量比为0.004 0.016 : 0.003 0.005 : 1;把硼氢化钠溶解在加入了氢氧化钠的蒸馏水中，配制成硼氢化钠 的碱溶液，即B液，硼氢化钠、氢氧化钠、蒸馏水的重量比为0. 004 0.016 :0.003 0.005 : 1，将经过打磨、浸煮的木材先浸入A液3 5min，取出后干至表面没有液滴滴下时，再把装于雾化器里的B液均 匀喷洒到浸过A液的木材表面即完成木材的活化。活化后的木材用蒸 馏水漂洗后即可进行木材表面的化学镀镍。化学镀镍液由 NiS04 6H20、 NaH2P02 H20、 Na3C6H507 2H20、 Na2BA按质量比为1:1: 1: 0.07配制，镀浴温度为6(TC，加氨水将镀镍液的pH值控制在9. 0±0.3，施镀时间15min，完成木材的化学镀镍，镀后木材经多 次水洗后置干燥箱中100土2t:烘干。本发明的优点是该活化法利用镍的自催化特性，设计配制了 -种便于木材吸附的镍盐(硫酸镍)和易于将镍盐还原成单质的碱(硼 氢化钠)活化液，使经过处理的木材表面首先吸附足够的镍盐溶液， 用碱还原后即可得到金属镍，而镍作为化学镀镍的初始沉积点，具有 较高的活性，从而催化生成均匀完全的覆盖层。本发明在常温下利用氧化还原反应原理制取活性镍，以镍活化工 艺取代传统的贵金属钯活化工艺。该活化工艺具有以下优点活化液 所需原料价格低廉；配制简单；长时间陈放不失效；用该活化液可以 省去活化前用有机溶剂处理木材表面的工序，可以进一步降低木材化 学镀镍的成本；具有环保性；活化效果理想。以喷雾形式的活化工艺 可以避免因活化液污染而导致的活化液失效，该活化工艺尤其适合大 件木制品以及其它非金属的化学镀镍，易于实现工厂的流水线生产， 也可用于其它非金属化学镀镍的活化。利用扫描电镜对镀镍层进行形貌表征，可以明显看出镀层结合致 密，颗粒分散均匀。利用RTS-8型四探针测试仪对镀后木材单板进行 电阻率的测定，其表面电阻率在45—70mQ cm，镀镍层的均匀度按 照GB/T15717-1995《真空金属镀层厚度测试方法——电阻法》中金属 镀层的均匀度的计算方法计算<formula>formula see original document page 5</formula>式中S—金属镀层的均匀度，％;Q/口，一最大方块电阻值，Q;Q/口^一最小方块电阻值，Q;Q/CU—方块电阻平均值，Q。 镀后木材试件的镀层均匀度低于10%，从镀层的外观来看，有较好的光洁度。因此，本发明的活化配方及工艺适合木材以及其它非金属的化学镀镍工艺，值得推广。
附图1为本发明工艺流程图具体实施方式
实施例1:先用砂光机将木材的毛边、毛刺等打磨光滑，将打磨好的木材浸 入9(TC的水中，煮沸10min,在100土2'C时干燥2h。把硫酸镍溶解 在加入了盐酸(浓度为37%)的蒸馏水中，配制成硫酸镍的酸溶液， 即A液，硫酸镍、盐酸、蒸馏水的重量比为0.004 : 0.005 : 1; 把硼氢化钠溶解在加入了氢氧化钠的蒸馏水中，配制成硼氢化钠的碱 溶液，即B液，硼氢化钠、氢氧化钠、蒸馏水的重量比为0.016 : 0.005 : 1。将经过预处理的木材浸入A液5min,取出后干至表面没 有液滴滴下，再把装于雾化器里的B液均匀喷洒到浸过A液的木材表 面即完成木材的活化，活化后的木材用蒸馏水漂洗后即可进行木材表 面的化学镀镍。化学镀镍液由NiSOi 6H20 、 NaH2P02 H20 、 Na3C6H507 2H20、 Na2BA按重量比为1: 1: h 0.07配制，镀浴温度 为60°C，加氨水将镀镍液的pH值控制在9. 0±0. 3，施镀时间15min， 完成木材的化学镀镍，镀后木材经多次水洗后置干燥箱中100±2°C 烘干。实施例2:先用砂光机将木材的毛边、毛刺等打磨光滑，将打磨好的木材浸 入8(TC的水中，煮沸15min，在100士2。C时干燥2h。把硫酸镍溶解 在加入了盐酸(浓度为37%)的蒸馏水中，配制成硫酸镍的酸溶液， 即A液，硫酸镍、盐酸、蒸馏水的重量比为0.012 : 0.004 : 1;把硼氢化钠溶解在加入了氢氧化钠的蒸馏水中，配制成硼氢化钠的碱溶 液，即B液，硼氢化钠、氢氧化钠、蒸馏水的重量比为0.008 :0.004 :1。将经过预处理的木材浸入A液3min，取出后干至表面没有液滴滴 下，再把装于雾化器里的B液均匀喷洒到浸过A液的木材表面即完成 木材的活化，活化后的木材用蒸馏水漂洗后即可进行木材表面的化学 镀镍。化学镀镍液由NiS04 6H20、NaH2P02 H20、Na3C6H507 SH^NazB^ 按重量比为1: 1: 1: 0. 07配制，镀浴温度为6(TC，加氨水将镀镍液的pH值控制在9.0士0.3，施镀时间15min，完成木材的化学镀镍， 镀后木材经多次水洗后置干燥箱中100士2。C烘干。
权利要求
1. 一种木材化学镀镍的活化工艺，其特征在于活化液由A液和B液组成，把硫酸镍溶解在加入了浓度37％盐酸的蒸馏水中，配制成硫酸镍的酸溶液，即A液，硫酸镍、盐酸、蒸馏水的重量比为0.004～0.016∶0.003～0.005∶1；把硼氢化钠溶解在加入了氢氧化钠的蒸馏水中，配制成硼氢化钠的碱溶液，即B液，硼氢化钠、氢氧化钠、蒸馏水的重量比为0.004～0.016∶0.003～0.005∶1，将经过打磨、浸煮的木材先浸入A液3～5min，取出后干至表面没有液滴滴下时，再把装于雾化器里的B液均匀喷洒到浸过A液的木材表面即完成木材的活化。
全文摘要
本发明公开了一种木材化学镀镍的活化工艺。活化液由A液和B液组成，把硫酸镍溶解在加入了盐酸的蒸馏水中，配制成硫酸镍溶液，即A液；把硼氢化钠溶解在加入了氢氧化钠的蒸馏水中，配制成硼氢化钠的碱性溶液，即B液。将木材浸入A液，取出晾干后，再将B液均匀喷洒到木材表面即完成了木材的活化。活化后的木材用蒸馏水漂洗后即可进行木材表面的化学镀镍工艺，镀后木材经多次水洗后置干燥箱中烘干即可。本活化工艺的活化液原料价格低廉、配制简单、长时间陈放不失效，能替代贵金属钯的活化工艺。用该活化工艺省去了活化前用有机溶剂处理木材表面的工序，可进一步降低木材化学镀镍的成本。本发明尤其适合大件木制品的化学镀镍，易于实现工厂流水线生产，也可用于其它非金属材料化学镀镍的活化。
文档编号C23C18/20GK101270474SQ200710087100
公开日2008年9月24日 申请日期2007年3月21日 优先权日2007年3月21日
发明者高岗强, 黄金田 申请人:内蒙古农业大学