化学镀银层制备工艺研究(附件)
化学镀银是最早开发的化学镀方法。化学镀银工艺的研究对提高导电性能在电子行业和装饰工艺的应用有很高的价值。化学镀银工艺更加环保无污染。本文主要研究化学镀银的制备工艺。对现有化学镀银工艺对比后。本文采用还原法进行化学镀银，并研究配方及工艺参数对化学镀银的镀速、镀银层结合力、镀层的光亮度的影响。本文化学镀银最优化的配方及工艺参数为硝酸银浓度为20 (g/L)、酒石酸钾钠浓度为100 (g/L)、氨水为80 (mL/L)、pH值为12-13、温度为20℃。此配方得到的化学镀银层结合力更好，镀银层较为优异。关键词 化学镀银，镀速，结合力
目录
1 引言 1
1.1 化学镀银技术的应用及发展 1
1.2 化学镀银工艺的反应机理 3
1.3 铁片表面镀银的概述 4
1.4 本课题的研究目的及研究方法 5
2 铁片表面镀银化学镀配方及工艺参数 5
2.1实验药品及仪器设备 5
2.2 铁片表面化学镀银配方及工艺参数选择 6
2.3 化学镀银配方 7
2.4 常用的化学镀银配方 11
2.5 实验步骤 12
2.6 三废处理 16
2.7 性能检测 16
3 实验结果 17
3.1 对比实验 17
3.2 镀速 17
3.3 镀层结合强度 20
3.4 镀层的微观形貌 21
结 论 24
致 谢 25
参 考 文 献 26
1 引言
化学镀的实质是一种自催化、可控的化学还原过程，即只能在具有自催化基材表面进行还原反应。
化学镀银工艺在电子原件制造业、工艺品表面精饰等领域广泛应用。在非金属材料和金属材料上都可以施镀[1]，本工艺重点研究在钢材表面化学镀银技术。
1.1 化学镀银技术的应用及发展
化学镀银是主要利用还原剂将溶液中银离子还原在具有催化活性的镀件表面来实现镀银操作。目前很多基体上可以进行化学镀银工艺，如：各种金属表面：钢板、不锈钢、镁及镁合金、铜及铜合金等；非金属材料表面：陶瓷粉体、超声波辅助织物、玻璃纤维 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
、滑石粉、石墨粉末、非金属材料、玻璃微珠、光学镜面、保温瓶、碳纳米管、高分子材料等。银的优点是电阻率极低、不容易被氧化、镀银稳定性高、防变色能力强等，但银价格较高使其应用被限制[2]。镀银方法有电镀、化学镀、气相沉积等[3]，其中化学镀优点是工艺设备简单、结合力较好、适用的基体可以不规则、较低的成本等；化学镀层具有非常均匀的厚度、密度高、致密性好、孔隙率低和抗腐蚀性等性能。
电镀银早在一百多年前就被装饰品工艺应用上。以前电镀银工艺有广泛的应用，但电镀工艺条件本身复杂，高要求，有较大浪费，所以造成电镀高成本。而进行修复只磨损一部分的镀件时，更高的工艺要求也就会造成更大的浪费。因此电镀银方面的不足就需要我们来克服，我们探讨和实验了化学镀银工艺。
化学镀银是最早开发的化学镀方法，用于玻璃镜子、热水瓶内胆等，至今还应用于轻工产品的制造。随着技术的不断发展，已应用于电子、光学和国防工业。在电子工业、通讯设备和仪器仪表制造业中，广泛采用镀银以减少金属零件表面的接触电阻，提高金属的焊接能力。现代化学镀银法还用于石膏、电铸模等非导体表面制备导电层。化学镀银是在金属、玻璃、陶瓷和塑料等镀件的表面用银氨络合物与甲醛或糖类进行氧化还原反应将银沉积，以增加导电性、美观性和抗腐蚀性。目前很多基体上可以进行化学镀银工艺[4]，如：铜粉化学镀银，空心玻璃微球化学镀银，高分子材料表面化学镀银，氧化镱粉体化学镀银，碳纳米管化学镀银等[5]。自20世纪40年代到现在，人们对化学镀银的技术研究就一直没有间断过。化学镀银工艺可应用于各种领域，如：电子工业领域、 国防军事领域、日用纺织品领域、医学卫生领域等。目前，化学镀银工艺广泛的应用作为导电填料、电磁屏蔽材料、吸波材料以及电子元件等：
表11：化学镀银的用途
用途
介绍
化学镀银制备导电填料
由于银与其它金属相比有较低的电阻率，所以化学镀银工艺在制备导电填料方面有着很大的优势。一般用纤维、玻璃微球等作为镀银的基体材料。
化学镀银制备屏蔽材料
纤维织物采用化学镀方法进行金属化，其拥有更好的电磁波屏蔽性能，同时织物还具有透气、舒适等特性。因此，在当今人们越来越重视环保问题的情况下，是其的市场潜力更巨大。用化学镀银技术制备电磁屏蔽涂料适应防伪装涂料的发展需求。
化学镀银制备电子元件
随着微型化电子设备的发展需求，大力发展用化学镀银技术制备微电子元件。在 PCB 行业化学镀银技术也应用广泛。随着 PCB 行业的发展，近年来全浸银工艺被推出，该工艺简单，低成本，方便投入大生产[68]。
在镀银方法的研究上，我国科学家刘正春等用自组装法化学镀银取得重要突破。用带硫基的硅烷对玻璃表面进行自组装饰，然后化学镀银，并用XPS和AES研究了MPTS在工业玻璃表面的自组装和转化为单分子层以及化学镀银的过程，然后在利用SEM和X射线衍射分析仪对自组装膜上的化学镀银层进行了分析，分析的效果很好，为化学镀银提供了新思路。
目前，虽然在基体上进行化学镀银工艺的研究已经获得了很大发展，但化学镀银工艺仍有很多问题需要解决，如化学镀银液的不稳定、镀件与镀银层的结合力弱等。所以接下来化学镀银工艺的研究发展方向如下：
1）研究选择最合适的络合剂，最适合的稳定剂，选择最佳的配方，主盐和还原剂的浓度、镀银液的pH值、反应温度等参数的合适值，选择合适的添加剂等，以提高镀银层的完美性和银的利用率；
目录
1 引言 1
1.1 化学镀银技术的应用及发展 1
1.2 化学镀银工艺的反应机理 3
1.3 铁片表面镀银的概述 4
1.4 本课题的研究目的及研究方法 5
2 铁片表面镀银化学镀配方及工艺参数 5
2.1实验药品及仪器设备 5
2.2 铁片表面化学镀银配方及工艺参数选择 6
2.3 化学镀银配方 7
2.4 常用的化学镀银配方 11
2.5 实验步骤 12
2.6 三废处理 16
2.7 性能检测 16
3 实验结果 17
3.1 对比实验 17
3.2 镀速 17
3.3 镀层结合强度 20
3.4 镀层的微观形貌 21
结 论 24
致 谢 25
参 考 文 献 26
1 引言
化学镀的实质是一种自催化、可控的化学还原过程，即只能在具有自催化基材表面进行还原反应。
化学镀银工艺在电子原件制造业、工艺品表面精饰等领域广泛应用。在非金属材料和金属材料上都可以施镀[1]，本工艺重点研究在钢材表面化学镀银技术。
1.1 化学镀银技术的应用及发展
化学镀银是主要利用还原剂将溶液中银离子还原在具有催化活性的镀件表面来实现镀银操作。目前很多基体上可以进行化学镀银工艺，如：各种金属表面：钢板、不锈钢、镁及镁合金、铜及铜合金等；非金属材料表面：陶瓷粉体、超声波辅助织物、玻璃纤维 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
、滑石粉、石墨粉末、非金属材料、玻璃微珠、光学镜面、保温瓶、碳纳米管、高分子材料等。银的优点是电阻率极低、不容易被氧化、镀银稳定性高、防变色能力强等，但银价格较高使其应用被限制[2]。镀银方法有电镀、化学镀、气相沉积等[3]，其中化学镀优点是工艺设备简单、结合力较好、适用的基体可以不规则、较低的成本等；化学镀层具有非常均匀的厚度、密度高、致密性好、孔隙率低和抗腐蚀性等性能。
电镀银早在一百多年前就被装饰品工艺应用上。以前电镀银工艺有广泛的应用，但电镀工艺条件本身复杂，高要求，有较大浪费，所以造成电镀高成本。而进行修复只磨损一部分的镀件时，更高的工艺要求也就会造成更大的浪费。因此电镀银方面的不足就需要我们来克服，我们探讨和实验了化学镀银工艺。
化学镀银是最早开发的化学镀方法，用于玻璃镜子、热水瓶内胆等，至今还应用于轻工产品的制造。随着技术的不断发展，已应用于电子、光学和国防工业。在电子工业、通讯设备和仪器仪表制造业中，广泛采用镀银以减少金属零件表面的接触电阻，提高金属的焊接能力。现代化学镀银法还用于石膏、电铸模等非导体表面制备导电层。化学镀银是在金属、玻璃、陶瓷和塑料等镀件的表面用银氨络合物与甲醛或糖类进行氧化还原反应将银沉积，以增加导电性、美观性和抗腐蚀性。目前很多基体上可以进行化学镀银工艺[4]，如：铜粉化学镀银，空心玻璃微球化学镀银，高分子材料表面化学镀银，氧化镱粉体化学镀银，碳纳米管化学镀银等[5]。自20世纪40年代到现在，人们对化学镀银的技术研究就一直没有间断过。化学镀银工艺可应用于各种领域，如：电子工业领域、 国防军事领域、日用纺织品领域、医学卫生领域等。目前，化学镀银工艺广泛的应用作为导电填料、电磁屏蔽材料、吸波材料以及电子元件等：
表11：化学镀银的用途
用途
介绍
化学镀银制备导电填料
由于银与其它金属相比有较低的电阻率，所以化学镀银工艺在制备导电填料方面有着很大的优势。一般用纤维、玻璃微球等作为镀银的基体材料。
化学镀银制备屏蔽材料
纤维织物采用化学镀方法进行金属化，其拥有更好的电磁波屏蔽性能，同时织物还具有透气、舒适等特性。因此，在当今人们越来越重视环保问题的情况下，是其的市场潜力更巨大。用化学镀银技术制备电磁屏蔽涂料适应防伪装涂料的发展需求。
化学镀银制备电子元件
随着微型化电子设备的发展需求，大力发展用化学镀银技术制备微电子元件。在 PCB 行业化学镀银技术也应用广泛。随着 PCB 行业的发展，近年来全浸银工艺被推出，该工艺简单，低成本，方便投入大生产[68]。
在镀银方法的研究上，我国科学家刘正春等用自组装法化学镀银取得重要突破。用带硫基的硅烷对玻璃表面进行自组装饰，然后化学镀银，并用XPS和AES研究了MPTS在工业玻璃表面的自组装和转化为单分子层以及化学镀银的过程，然后在利用SEM和X射线衍射分析仪对自组装膜上的化学镀银层进行了分析，分析的效果很好，为化学镀银提供了新思路。
目前，虽然在基体上进行化学镀银工艺的研究已经获得了很大发展，但化学镀银工艺仍有很多问题需要解决，如化学镀银液的不稳定、镀件与镀银层的结合力弱等。所以接下来化学镀银工艺的研究发展方向如下：
1）研究选择最合适的络合剂，最适合的稳定剂，选择最佳的配方，主盐和还原剂的浓度、镀银液的pH值、反应温度等参数的合适值，选择合适的添加剂等，以提高镀银层的完美性和银的利用率；
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