金刚石表面的化学镀

第十节　金刚石表面的化学镀

采用化学镀的方法处理金刚石，使金刚石表面具有金属性，从而大大改善金刚石的理化性能，并削弱金刚石的固有缺点可能产生的不利影响，为金刚石的广泛应用和良好的使用效果创造了前提条件。

一、工艺流程

金刚石→粗化与亲水处理→胶体钯活化与敏化→解胶→化学镀

二、金刚石镀件的表面处理

1.粗化与亲水处理

为提高镀层与金刚石粒子的结合强度，金刚石首先必须进行净化、粗化、亲水化处理，流程是:在碱液中煮沸→漂清→酸溶液中煮沸→漂清。碱液处理可去除金刚石表面的有机物和油污，酸的强氧化性使金刚石表面受轻微侵蚀，达到微观粗化的目的，并使金刚石粒子亲水。

2.活化与敏化

氯化钯　　　0.5g/L　　　　　氯化钠　　　160g/L

氯化亚锡　　10～20g/L　　　　温度　　　　20～40℃

盐酸　　　　50～100mL/L　　　时间　　　　3～5min

活化液的催化活性可由金刚石敏化活化后，进行化学镀沉积金属所需的诱导时间来估计，催化活性越大，金刚石表面化学镀沉积金属速度越快，用肉眼观察时，可看到镀液底部金刚石层由淡黄色变为黑色。

3.解胶

经胶体钯敏化活化处理的金刚石吸附了一层胶体钯的颗粒，同时也吸附了一些Sn²⁺或Sn⁴⁺，解胶处理的目的是将这些Sn²⁺或Sn⁴⁺溶解下来，从而将金属钯显露出来，在化学镀时起催化活性作用。采用稀碱液将Sn²⁺或Sn⁴⁺溶解下来以达到解胶的目的。

三、金刚石上的化学镀

1.金刚石上化学镀

Ni—W—P NiSO₄·6H₂O　　　6～10g/L　　　柠檬酸钠　　　　40g/L

Na₂WO₄·2H₂O　 32～38g/L　　稳定剂　　　　　微量

NaH₂PO₂·H₂O　 8～12g/L　　　温度　　　　　　85～95℃

pH值　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　8.0～8.4　　　搅拌速度　　　　适中

2.金刚石上化学镀铜

其操作步骤与方法同在ABS上化学镀铜。

四、注意事项

①金刚石的选择:人造金刚石因为含有磁性包裹体(触媒金属)，一般都具有磁性，包裹体含量越高，磁性就越强。磁性强的金刚石，不仅杂质多、强度低、耐热性差，而且会对电镀质量产生不良影响，因此不易选用。其原因是磁性包裹体是良好导体，使金刚石颗粒绝缘性变差，出现了微弱的导电性。为了避免磁性杂质的影响，金刚石使用前要进行磁选。

②镀液的回收:电镀结束、工件出槽时，应用蒸镏水在镀槽上方喷淋工件表面，使工件上带出的电解液和夹带的金刚石流回镀槽，以便回收。

③不合格镀层退除:可用浓硝酸在室温下浸泡电镀废品(工件不得带水)几十分钟至数小时(新配酸液退速快，旧酸液退速慢)。当退除效果变差时，应倒去废酸，回收金刚石，集中处理，再次使用。实践表明，酸液内加少量氯化钠，容易造成基体过腐蚀。