Нанесение пленок меди на пластмассе химическим способом

Физика, химия
Administrator
1 752
29-05-2017, 21:41
0

О.Н.Новиков

Введение

Сейчас многие интересуются технологиями, которые при сравнительно небольших капитальных вложениях дают возможность производить конкурентноспособную продукцию. Металлические покрытия — главное отличие промышленно производимой продукции. Они придают изделию товарный вид. Можно ли сделать такие покрытия в условиях индивидуального бизнеса. Безусловно можно.

Нанесение покрытий

Данная технология связана с так называемой реакцией «медного зеркала». Первое медное зеркало было получено в 1857 году нагреванием окиси меди и оливкового масла. В ходе дальнейших поисков были обнаружены самые разные пары соединений меди и восстановителей. В частности применялись комбинации щелочных солей меди с такими восстановителями, как: глюкоза, сахар, формальдегид, сегнетова соль, этиленгликоль, фенилгидразин, гидроксиламин, гидразин и др. Можно получит зеркало простым нагревом таких соединений, как гидрида меди, формиата меди, оксалата меди. Для нанесения медного покрытия требуется следующий порядок операций:
— обезжиривание,
-сенсибилизация,
-активация,
-реакция медного зеркала.
Обезжиривание лучше всего осуществлять легколетучим растворителей, например хлористым метиленом. Его легко регенерировать, а обезжиривающие свойства его не имеют себе равных, недаром его применяют в авиационной промышленности. После обезжиривания детали нужно просушить. Сенсибилизация осуществляется погружением детали на 1-2 минуты в раствор двухлористого олова в присутствии соляной кислоты. После этого детали нужно тщательно промыть.
Активация осуществляется погружением детали в сильно разбавленный раствор нитрата серебра 0,1 г/л. После активации детали нужно просушить при 40-100 0С и не промывая, переносят в ванны для меднения. Приводим ниже рецептуру для меднения, состоящую из трех растворов:
1. Сульфат меди (медный купорос) -50 г. Аммиак концентрированный -100 мл. Вода дистиллят — 1л.
2. Гидразин сернокислый (гидразин-сульфат) -19 г. Вода дистиллят — 1л.
3. Натр едкий — 20г. Вода дистиллят — 1л.
Для меднения берут растворы в следующей пропорции (1:2:1). Деталь помещают в раствор и нагревают ванну до 70-100 0С. Процесс меденения идет 20-40 минут, после чего детали тщательно промывают. При превышении необходимого времени контакта с раствором меднения медная пленка может вспучиваться и отслаиваться.

Сущеность реакции заключается в окислении катионами меди гидразина:

2CuSO₄ + 6NaOH+ N₂H₄x H₂SO₄ =2Cu + 3Na₂SO₄+ 2N₂+ 3H₂O

Такое декоративное покрытие эстетично. Слой меди тонкий и для защиты его от механических повреждений и окисления рекомендуем покрывать деталь прозрачным нитроцеллюлозным лаком.

Экологичские вопросы утилизации

Медь недопустимо сливать в канализацию, так как она является тяжелым металлом. А отработанный раствор надо утилизировать. Если раствор нагреть, то вся имеющаяся медь выделится в виде маталлического осадка, а гидразин превратиться в азот, не токсичный для окружающей среды. Порошок меди целесообразно отфильтровать, он достаточно дорог, а затем растворить его в серной кислоте при нагревании. Опять получится сульфат меди, который и нужен для покрытия.