專利名稱：在樹(shù)脂模壓制品表面形成金屬層的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在樹(shù)脂模壓制品表面形成金屬層的工藝，該金屬層可用于形成金屬薄膜。更具體地講，本發(fā)明涉及一種工藝，即通過(guò)在處理容器中引入一種金屬粉末生成材料使之與樹(shù)脂模壓制品表面進(jìn)行流動(dòng)性接觸，從而在樹(shù)脂模壓制品表面上形成由細(xì)金屬粉末構(gòu)成的金屬層。
相關(guān)技術(shù)描述對(duì)于樹(shù)脂模壓制品，為使其具有諸如裝飾性、耐氣候性、表面導(dǎo)電性、電磁波屏蔽性、抗菌性之類的性能，通常的作法是在這種樹(shù)脂模壓制品表面形成金屬薄膜。常規(guī)的金屬薄膜的形成方法有真空沉積與濺射之類的真空鍍覆工藝、化學(xué)鍍工藝、含有化學(xué)鍍和電鍍步驟的化學(xué)鍍/電鍍工藝等等。這些工藝在各種領(lǐng)域中已經(jīng)得到應(yīng)用，然而，由于樹(shù)脂模壓制品不導(dǎo)電，因此無(wú)法對(duì)它們直接進(jìn)行電鍍。
然而，真空鍍覆工藝存在如下問(wèn)題由這種工藝制成的金屬薄膜剝離強(qiáng)度低，耐久性差；而且這種工藝難以應(yīng)用于具有復(fù)雜形狀的模壓制品；此外，對(duì)于這種方法，樹(shù)脂可能會(huì)放出氣體(決定于樹(shù)脂的種類)，因此抽真空需要的時(shí)間長(zhǎng)，生產(chǎn)成本較高。
化學(xué)鍍工藝存在如下問(wèn)題通常樹(shù)脂模壓制品的表面先要經(jīng)過(guò)腐蝕處理，或者對(duì)所述表面進(jìn)行敏化/活化工藝之類的提供催化效果的處理，因此，整體工藝復(fù)雜，生產(chǎn)周期長(zhǎng)；而且生產(chǎn)出的鍍層厚度小。
對(duì)于化學(xué)鍍/電鍍工藝，同真空鍍覆工藝相比，前者形成的金屬薄膜具有較高的剝離強(qiáng)度和相當(dāng)好的耐久性。然而，化學(xué)鍍/電鍍工藝也存在工藝步驟復(fù)雜、生產(chǎn)周期長(zhǎng)的問(wèn)題。
還提出了另一種金屬薄膜形成工藝，這種工藝包含兩步，一步是在樹(shù)脂模壓制品表面涂上一層內(nèi)含金屬粉末的樹(shù)脂使其表面具有導(dǎo)電性，另一步是進(jìn)行電鍍。但是，這種工藝存在一個(gè)問(wèn)題通常難以在樹(shù)脂模壓制品表面獲得均勻的樹(shù)脂層，因此，由于樹(shù)脂層的不均勻，也就不可能形成具有精確厚度和光滑表面的金屬薄膜。
本發(fā)明的目的在于提供在樹(shù)脂模壓制品表面形成金屬層的工藝，該金屬層可通過(guò)簡(jiǎn)單的方式在樹(shù)脂模壓制品表面上形成具有高精確的厚度、極佳的表面光潔度和高剝離強(qiáng)度的金屬薄膜。
本發(fā)明人為了解決上述的問(wèn)題而進(jìn)行了大量的研究工作。結(jié)果發(fā)現(xiàn)如果在處理容器中使細(xì)金屬粉末生成材料與樹(shù)脂模壓制品表面進(jìn)行流動(dòng)性接觸，則能從細(xì)金屬粉末生成材料中得到一種細(xì)金屬粉末，并在樹(shù)脂模壓制品表面上形成一層堅(jiān)固、高密度的金屬層。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)由此形成的金屬層可作為導(dǎo)電層使用，因此，可以隨后采用電鍍工藝在樹(shù)脂模壓制品的表面上簡(jiǎn)便地形成一層金屬薄膜。另外，這層金屬層本身就具有裝飾功能和類似的功能。
本發(fā)明的完成是基于這樣的認(rèn)識(shí)。為了達(dá)到上述的目標(biāo)，本發(fā)明的第一個(gè)方面和特點(diǎn)提供了一種在樹(shù)脂模壓制品表面形成金屬層的工藝方法，該方法包括以下的步驟在處理容器中放入樹(shù)脂模壓制品和細(xì)金屬粉末生成材料；使細(xì)金屬粉末生成材料在處理容器中與樹(shù)脂模壓制品表面進(jìn)行流動(dòng)性接觸；由此可從細(xì)金屬粉末生成材料中得到細(xì)金屬粉末，并在樹(shù)脂模壓制品表面形成了由細(xì)金屬粉末構(gòu)成的金屬層。
除上述第一個(gè)特點(diǎn)外，本發(fā)明的第二個(gè)方面和特點(diǎn)是，對(duì)樹(shù)脂模壓制品和細(xì)金屬粉末生成材料施加振動(dòng)和/或攪動(dòng)的方法使該細(xì)金屬粉未生成材料與該樹(shù)脂模壓制品表面進(jìn)行流動(dòng)性接觸。
除上述第一個(gè)特點(diǎn)外，本發(fā)明的第三個(gè)方面和特點(diǎn)在于處理容器是一個(gè)處于滾筒研磨機(jī)中的處理室。
除上述第一個(gè)特點(diǎn)外，本發(fā)明的第四個(gè)方面和特點(diǎn)是，這種處理過(guò)程在干燥的環(huán)境中進(jìn)行。
除上述第一個(gè)特點(diǎn)外，本發(fā)明的第五個(gè)方面和特點(diǎn)是，這種細(xì)金屬粉末生成材料，是一種能夠生成細(xì)金屬粉末的材料，生成的細(xì)金屬粉末為至少一種選自Cu、Sn、Zn、Pb、Cd、In、Au、Ag、Fe、Ni、Co、Cr和Al中的金屬粉末。
除上述第一個(gè)特點(diǎn)外，本發(fā)明的第六個(gè)方面和特點(diǎn)是，樹(shù)脂(樹(shù)脂模壓制品)的表面需要預(yù)先進(jìn)行粗糙化處理。
本發(fā)明的第七個(gè)方面和特點(diǎn)是，提供了一種在樹(shù)脂模壓制品表面形成金屬薄膜的工藝方法，此方法包括按照上述第一至第六個(gè)特點(diǎn)中的任一個(gè)的在樹(shù)脂模壓制品表面形成金屬層的各個(gè)步驟和在該金屬層上生成金屬薄膜的步驟。
除上述第七個(gè)特點(diǎn)外，本發(fā)明的第八個(gè)方面和特點(diǎn)是，金屬薄膜是由電鍍處理或化學(xué)鍍處理形成的。
本發(fā)明的第九個(gè)方面和特點(diǎn)是，提供了一種樹(shù)脂模壓制品，其表面上具有一層由細(xì)金屬粉末構(gòu)成的金屬層。
本發(fā)明的第十個(gè)方面和特點(diǎn)是，提供了一種樹(shù)脂模壓制品，其表面上具有一層由細(xì)金屬粉末構(gòu)成的金屬層，該金屬層表面上還形成有一層金屬薄膜。
采用本發(fā)明中形成金屬層的工藝方法，可以在樹(shù)脂模壓制品表面形成堅(jiān)固、高密度的由細(xì)金屬粉末構(gòu)成的金屬層。這種金屬層呈現(xiàn)出導(dǎo)電性的功能，因此采用電鍍處理可以在此金屬層上用簡(jiǎn)單的方式形成一層金屬薄膜，這種薄膜具有精確厚度、極佳表面光潔度和高剝離強(qiáng)度。另外，金屬層本身還可能具有裝飾性及類似功能。
根據(jù)本發(fā)明，在樹(shù)脂模壓制品表面上形成金屬層的方法包括下列步驟在處理容器中放入樹(shù)脂模壓制品和細(xì)金屬粉末生成材料；使細(xì)金屬粉末生成材料在處理容器中與樹(shù)脂模壓制品表面進(jìn)行流動(dòng)性接觸；由此可從細(xì)金屬粉末生成材料中得到細(xì)金屬粉末，并進(jìn)而在樹(shù)脂模壓制品表面形成一層由細(xì)金屬粉末構(gòu)成的金屬層。既然細(xì)金屬粉末生成材料可以在樹(shù)脂模壓制品表面流動(dòng)，因此對(duì)樹(shù)脂模壓制品的形狀便沒(méi)有特別的限制。
本發(fā)明涉及在樹(shù)脂模壓制品表面上形成金屬層的方法。因此，在本發(fā)明中所使用的術(shù)語(yǔ)“樹(shù)脂模壓制品”，除了包含由整體上由樹(shù)脂構(gòu)成的模壓制品外，也包含僅表面是由樹(shù)脂構(gòu)成的模壓制品和表面基本上由樹(shù)脂構(gòu)成，內(nèi)部包括不是樹(shù)脂的其它成型組分的模壓制品(例如粘結(jié)磁體，其內(nèi)部由磁體粉末和樹(shù)脂制成，而其表面基本上由樹(shù)脂構(gòu)成)及其它類似的制品。
制造樹(shù)脂模壓制品的樹(shù)脂的實(shí)例有環(huán)氧樹(shù)脂、聚氯乙烯樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、硅橡膠、氟樹(shù)脂如聚四氟乙烯、ABS樹(shù)脂(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚樹(shù)脂)、聚烯烴樹(shù)脂如聚乙烯和聚丙烯、酚醛樹(shù)脂、聚碳酸酯、聚酯樹(shù)脂如聚對(duì)苯二甲酸乙二酯和聚對(duì)苯二甲酸丁二酯、聚酰亞胺樹(shù)脂、FRP(纖維增強(qiáng)塑料)、聚酰胺樹(shù)脂如尼龍、熱塑性彈性體如聚酯彈性體等等。
能夠生成細(xì)金屬粉末的細(xì)金屬粉末生成材料的實(shí)例是可形成至少一種金屬是選自Cu、Sn、Zn、Pb、Cd、In、Au、Ag、Fe、Ni、Co、Cr和Al中的細(xì)金屬粉末。細(xì)金屬粉末生成材料也可以是含有上述任意金屬的合金。也可同時(shí)使用多種細(xì)金屬粉末生成材料，在樹(shù)脂模壓制品上形成來(lái)源于這些細(xì)金屬粉末生成材料的所需的細(xì)合金粉末的金屬層(例如，將細(xì)Pb粉末生成材料和細(xì)Sn粉末生成材料混合使用，可以在樹(shù)脂模壓制品表面上形成由細(xì)Pb-Sn合金粉末構(gòu)成的金屬層，具有這種金屬層的樹(shù)脂模壓制品可以用作集成電路中的電接觸元件)。細(xì)金屬粉末生成材料可含有工業(yè)生產(chǎn)中不可避免的雜質(zhì)。
細(xì)金屬粉末生成材料可包括僅由所需金屬制成的金屬件，復(fù)合金屬件(由其它金屬作為核心，表面包覆所需金屬)及類似品種。上述金屬件可以是各種不同的形狀如針狀(線狀)、柱狀、大塊狀等等。為了有效地生成細(xì)金屬粉末，最好使用具有尖銳末端的金屬件，例如針狀的金屬件和柱狀的金屬件，該理想的形狀可以通過(guò)切絲技術(shù)得到。
為了有效地生成細(xì)金屬粉末，細(xì)金屬粉末生成材料的金屬件的尺寸(長(zhǎng)軸的直徑)應(yīng)在0.05～10mm之間，在0.3～5mm之間更好，在0.5～3mm之間最好。細(xì)金屬粉末生成材料中的金屬件具有相同的形狀和尺寸或以混合物的形式具有不同的形狀和尺寸都可以使用。
為了有效地生成細(xì)金屬粉末并進(jìn)而有效地形成金屬層(由細(xì)金屬粉末生成材料生成的細(xì)金屬粉末組成)，細(xì)金屬粉末生成材料與樹(shù)脂模壓制品表面進(jìn)行流動(dòng)性接觸的較好的工藝包括對(duì)樹(shù)脂模壓制品和細(xì)金屬粉末生成材料施加振動(dòng)和/或攪動(dòng)。這種方法可以這樣進(jìn)行，例如使用處于滾筒式研磨裝置中的處理室或使用球磨機(jī)，滾筒研磨裝置可以是常用的類型如轉(zhuǎn)動(dòng)型、振動(dòng)型、離心型等。使用轉(zhuǎn)動(dòng)型滾筒研磨裝置時(shí)，旋轉(zhuǎn)速度最好在20～50rpm(轉(zhuǎn)/分鐘)之間。使用振動(dòng)型時(shí)，振動(dòng)頻率最好在50～100Hz之間，振幅在0.3～10mm之間。使用離心型時(shí)，轉(zhuǎn)速最好在70～200rpm之間。
放入處理容器中的樹(shù)脂模壓制品和細(xì)金屬粉末生成材料的總量最好處于處理容器內(nèi)部體積的20～90％(體積)之間，如果放入的總量小于處理容器內(nèi)部體積的20％，則產(chǎn)率太小，在實(shí)際使用中不可取。反之，如果其總量超過(guò)處理容器內(nèi)部體積的90％，則可能不能有效地在樹(shù)脂模壓制品表面上形成金屬層。放入處理容器中的樹(shù)脂模壓制品和細(xì)金屬粉末生成材料之間的體積比(樹(shù)脂模壓制品的體積/細(xì)金屬粉末生成材料的體積)最好小于等于3，如果超過(guò)3，則金屬層的形成過(guò)程可能會(huì)需要很長(zhǎng)的時(shí)間，在實(shí)際使用中也不可取。
處理時(shí)間取決于產(chǎn)率，但是通常是在約1～10小時(shí)之間。
考慮到細(xì)金屬粉末生成材料容易氧化腐蝕，因此，細(xì)金屬粉末生成材料與樹(shù)脂模壓制品的表面之間的流動(dòng)性接觸需在干燥狀態(tài)下進(jìn)行。
在細(xì)金屬粉末生成材料與樹(shù)脂模壓制品表面進(jìn)行流動(dòng)性接觸的過(guò)程中，由細(xì)金屬粉末生成材料生成的細(xì)金屬粉末的微粒尺寸(長(zhǎng)軸微粒直徑)通常在0.001～5μm之間，并具有各種不同的形狀。生成的細(xì)金屬粉末微?？梢院吞幚硎抑械奈镔|(zhì)(大多是細(xì)金屬粉末生成材料的金屬件)在樹(shù)脂模壓制品的表面上相互碰撞，借此，微粒的尖端釘扎并進(jìn)入樹(shù)脂模壓制品的表面，微粒在樹(shù)脂模壓制品的表面上突出的部分發(fā)生變形(例如鋪展)覆蓋在表面上，由此便開(kāi)始了金屬層的形成過(guò)程，此后，在樹(shù)脂模壓制品的表面刺入的細(xì)金屬微粒上面層疊的細(xì)金屬微粒、層疊微粒變形后生成的微粒、細(xì)金屬微粒的聚集體、源于該聚集體變形生成的團(tuán)塊(例如由聚集體的延展生成片狀的團(tuán)塊)、聚集體的疊層等等，所有這些參與了金屬層形成過(guò)程，并形成了金屬層。因此，必須清楚在本發(fā)明中所使用的術(shù)語(yǔ)“細(xì)金屬粉末構(gòu)成的金屬層”是指由細(xì)金屬粉末生成材料生成的細(xì)金屬粉末形成的金屬層。
為了在金屬層形成的初始階段促進(jìn)細(xì)金屬粉末刺入樹(shù)脂模壓制品的表面，樹(shù)脂模壓制品的表面可以采用金剛砂磨料打磨的方法預(yù)先進(jìn)行粗糙化處理。
在上述的工藝方法中，由細(xì)金屬粉末生成的金屬層表現(xiàn)出導(dǎo)電層的功能，因此可以在該金屬層上進(jìn)行電鍍，從而在樹(shù)脂模壓制品的表面上形成一層具有精確厚度和極佳表面光潔度的金屬薄膜。另外，由于金屬層大都是由刺入樹(shù)脂模壓制品表面上的細(xì)金屬粉末形成的，因此金屬層具有錨定的作用，所以在金屬層上形成的金屬薄膜具有高剝離強(qiáng)度的特點(diǎn)。此外，另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以在金屬層上直接進(jìn)行化學(xué)鍍處理而不需要腐蝕處理或進(jìn)行提供催化效果的處理。
另外，在樹(shù)脂模壓制品表面上形成的由細(xì)金屬粉末生成的本發(fā)明的金屬層質(zhì)地堅(jiān)固而且具有高密度。因此，除了得到一般需要的裝飾性等功能外，通過(guò)為從細(xì)金屬粉末生成材料中生成的細(xì)金屬粉末選擇適當(dāng)?shù)脑牧隙菇饘賹颖旧沓尸F(xiàn)出一些性質(zhì)如防腐性、可潤(rùn)濕性、光屏蔽性等。另外，通過(guò)將金屬層制成層狀可使金屬層表現(xiàn)出多種功能和特性。顯然，如果需要更高的性能，有必要進(jìn)一步進(jìn)行電鍍從而形成一層金屬薄膜。為了比較容易地為樹(shù)脂模壓制品賦予特定的功能和性質(zhì)，金屬層本身能具有各種功能和性質(zhì)是非常有幫助的。
應(yīng)用舉例例1
用3cm方形塊環(huán)氧樹(shù)脂樣品進(jìn)行下述工藝處理首先，樣品表面用280號(hào)金剛砂磨料打磨使其粗糙化，然后將10塊具有粗糙表面的樣品(表觀體積為0.27升)和直徑為2mm、長(zhǎng)度為2mm的短圓柱件形式(通過(guò)剪絲得到)的細(xì)Cu粉末生成材料(表觀體積為2升)放入處理室中，處理室在振動(dòng)型的滾筒研磨裝置中，其體積為2.8升(因此占據(jù)的總體積是處理室內(nèi)體積的81％)，接著樣品在干燥的條件下處理4小時(shí)，滾筒振動(dòng)頻率為60Hz，振幅為1.5mm。
由此工藝過(guò)程得到的細(xì)Cu粉末其最小微粒的長(zhǎng)軸直徑為0.1μm或更低，最大微粒長(zhǎng)軸直徑為約5μm。
在光學(xué)顯微鏡(放大倍數(shù)為100)下觀察每一塊處理過(guò)的樣品表面，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在樣品的整個(gè)表面上均勻地形成了由細(xì)Cu粉末生成的金屬層。
例2將例1中得到的每一塊樣品(樣品的整個(gè)表面上形成了由細(xì)Cu粉末構(gòu)成的金屬層)先進(jìn)行1分鐘的超聲波清洗，再采用支架方式浸入電鍍液(由240g/l的硫酸鎳，45g/l的氯化鎳，適量用于調(diào)整PH值的碳酸鎳和30g/l硼酸組成)中進(jìn)行鍍Ni處理，電流密度為2A/dm2，電鍍時(shí)間為60分鐘，電鍍液的PH值為4.2，浴溫為55℃。結(jié)果在金屬層上(由細(xì)Cu粉末構(gòu)成)形成了厚度為15μm的鍍膜。
例3下述工藝過(guò)程中使用的是3cm方形塊環(huán)氧樹(shù)脂樣品將10塊樣品(表觀體積為0.27升)和直徑為1mm、長(zhǎng)度為1mm的短圓柱狀件形式(通過(guò)剪絲得到)的細(xì)Al粉末生成材料(表觀體積為2升)放入處理室中，處理室在振動(dòng)型的滾筒研磨裝置中，其體積為2.8升(因此占據(jù)的總體積是處理室內(nèi)體積的81％)，處理室中的樣品在干燥的條件下處理4小時(shí)，滾筒振動(dòng)頻率為60Hz，振幅為1.5mm。
由此工藝過(guò)程得到的細(xì)Al粉末其最小微粒的長(zhǎng)軸直徑達(dá)到0.1μm或更低，最大微粒長(zhǎng)軸直徑為約5μm。
在光學(xué)顯微鏡(放大倍數(shù)為100)下觀察每一塊處理過(guò)的樣品表面，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在樣品的整個(gè)表面上形成了由細(xì)Al粉末生成的均勻的金屬層。
例4將例3中得到的每一塊樣品(樣品的整個(gè)表面上形成了由細(xì)Al粉末生成的金屬層)先進(jìn)行1分鐘的超聲波清洗，再浸入鍍鋅液(由50g/l的氫氧化鈉，5g/l的氧化鋅，2g/l的三氯化鐵，50g/l的四水合酒石酸鉀鈉和1g/l的硝酸鈉組成)中，在浴溫為20℃的條件下進(jìn)行1分鐘的鍍Zn處理，然后清洗每一塊樣品并采用支架方式浸入電鍍液(由240g/l的硫酸鎳，45g/l的氯化鎳，適量調(diào)整PH值的碳酸鎳和30g/l硼酸組成)中進(jìn)行鍍Ni處理。電流密度為2A/dm2，電鍍時(shí)間為60分鐘，電解液的PH值為4.2，浴溫為55℃。結(jié)果在金屬層上(由細(xì)Al粉末生成)形成了厚度為16μm的鍍膜。
例5將例1中得到的每一塊樣品(樣品的整個(gè)表面上形成了由細(xì)Cu粉末生成的金屬層)先進(jìn)行1分鐘的超聲波清洗，然后在化學(xué)鍍Cu溶液(產(chǎn)品名為THRUCUP ELC-SP，由Uemura Industries公司生產(chǎn))中進(jìn)行化學(xué)鍍Cu處理，鍍覆時(shí)間為30分鐘，浴溫為60℃，結(jié)果在金屬層上(由細(xì)Cu粉末生成)形成了厚度為2μm的鍍膜。
例6將例1中所用的3cm方形塊環(huán)氧樹(shù)脂樣品用3cm方形塊聚氯乙烯樹(shù)脂樣品代替，其余處理工藝方法相同，結(jié)果在塊狀樣品的整個(gè)表面上形成了一層由細(xì)Cu粉末生成的均勻的金屬層。
例7將例1中所用的3cm方形塊環(huán)氧樹(shù)脂樣品用3cm方形塊丙烯酸樹(shù)脂樣品代替，其余處理工藝方法相同，結(jié)果在塊狀樣品的整個(gè)表面上形成了一層由細(xì)Cu粉末生成的均勻的金屬層。
例8將例1中所用的3cm方形塊環(huán)氧樹(shù)脂樣品用3cm方形塊硅橡膠樣品代替，其余處理工藝方法相同，結(jié)果在塊狀樣品的整個(gè)表面上形成了一層由細(xì)Cu粉末生成的均勻的金屬層。
例9
將例1中所用的3cm方形塊環(huán)氧樹(shù)脂樣品用3cm方形塊聚四氟乙烯樣品代替，其余處理工藝方法相同，結(jié)果在塊狀樣品的整個(gè)表面上形成了一層由細(xì)Cu粉末生成的均勻的金屬層。
例10將例3中所用的3cm方形塊環(huán)氧樹(shù)脂樣品用3cm方形塊聚氯乙烯樹(shù)脂樣品代替，其余處理工藝方法相同，結(jié)果在塊狀樣品的整個(gè)表面上形成了一層由細(xì)Al粉末生成的均勻的金屬層。
例11將例3中所用的3cm方形塊環(huán)氧樹(shù)脂樣品用3cm方形塊丙烯酸樹(shù)脂樣品代替，其余處理工藝方法相同，結(jié)果在塊狀樣品的整個(gè)表面上形成了一層由細(xì)Al粉末生成的均勻的金屬層。
例12將例3中所用的3cm方形塊環(huán)氧樹(shù)脂樣品用3cm方形塊硅橡膠樣品代替，其余處理工藝方法相同，結(jié)果在塊狀樣品的整個(gè)表面上形成了一層由細(xì)Al粉末生成的均勻的金屬層。
例13將例3中所用的3cm方形塊環(huán)氧樹(shù)脂樣品用3cm方形塊聚四氟乙烯樣品代替，其余處理工藝方法相同，結(jié)果在塊狀樣品的整個(gè)表面上形成了一層由細(xì)Al粉末生成的均勻的金屬層。
例14體積百分比為70％的平均粒徑為1.22μm的鍶鐵氧體粉末和體積百分比為30％的聚酯彈性體在henschel混合器中混合，接著得到的混合物經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行注模工藝處理，結(jié)果得到尺寸為10mm×10mm×100mm，表面基本由聚酯彈性體構(gòu)成的粘結(jié)磁體，粘結(jié)磁體表面用280號(hào)金剛砂磨料打磨使其粗糙化，然后將20塊具有粗糙表面的粘結(jié)磁體(表觀體積為0.2升)和直徑為2mm、長(zhǎng)度為2mm的短圓柱狀形式(通過(guò)剪絲得到)的細(xì)Cu粉末生成材料(表觀體積為2升)放入處理室中，處理室在振動(dòng)型的滾筒研磨裝置中，其體積為2.8升(因此占據(jù)的總體積是處理室內(nèi)體積的79％)，處理室中的樣品在干燥的條件下處理4小時(shí)，滾筒振動(dòng)頻率為60Hz，振幅為1.5mm。
由此工藝過(guò)程得到的細(xì)Cu粉末其最小微粒的長(zhǎng)軸直徑為0.1μm或更低，最大微粒長(zhǎng)軸直徑為約5μm。
在光學(xué)顯微鏡(放大倍數(shù)為100)下觀察每一塊粘結(jié)磁體表面，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在粘結(jié)磁體的整個(gè)表面上均勻地形成了由細(xì)Cu粉末生成的金屬層。
例15將例14中得到的每一塊粘結(jié)磁體(整個(gè)表面上形成了由細(xì)Cu粉末生成的金屬層)按照與例2相同的工藝條件進(jìn)行鍍Ni處理。結(jié)果在金屬層上(由細(xì)Cu粉末生成)形成了厚度為13μm的鍍膜。
用上述的方法可以在粘結(jié)磁體的整個(gè)表面(該表面基本上由聚酯彈性體構(gòu)成)上形成一層由細(xì)Cu金屬粉末生成的金屬層，這層金屬層作為粘結(jié)磁體的電鍍處理的基底涂層使用。通過(guò)電鍍處理在金屬層的表面上生成鍍膜可提高磁體的機(jī)械強(qiáng)度(防止開(kāi)裂和破裂)，這樣可防止由于磁體的開(kāi)裂和破裂分解出磁性細(xì)粉。
例16體積百分比為65％的MQP-B(商標(biāo)名，由MQI.Co生產(chǎn)，通過(guò)粉碎快速凝固的R-Fe-B基合金薄帶制成)和體積百分比為35％的尼龍-12在henschel混合器中混合，接著將所得混合物經(jīng)注模機(jī)進(jìn)行注模工藝處理，結(jié)果得到尺寸為10mm×10mm×10mm，表面基本上由尼龍-12構(gòu)成的粘結(jié)磁體，粘結(jié)磁體表面用280號(hào)金剛砂磨料打磨使其粗糙化，然后將100塊具有粗糙表面的粘結(jié)磁體(表觀體積為0.1升)和直徑為2mm、長(zhǎng)度為2mm的短圓柱狀形式(通過(guò)剪絲得到)的細(xì)Cu粉末生成材料(表觀體積為2升)放入處理室中，處理室在振動(dòng)型的滾筒研磨裝置中，其體積為2.8升(因此占據(jù)的總體積是處理室內(nèi)體積的75％)，處理室中的樣品在干燥的條件下處理4小時(shí)，滾筒振動(dòng)頻率為60Hz，振幅為1.5mm。
由此工藝過(guò)程得到的細(xì)Cu粉末其最小微粒的長(zhǎng)軸直徑達(dá)到0.1μm或更低，最大微粒長(zhǎng)軸直徑為約5μm。
在光學(xué)顯微鏡(放大倍數(shù)為100)下觀察每一塊粘結(jié)磁體表面，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在粘結(jié)磁體的整個(gè)表面上形成了由細(xì)Cu粉末生成的均勻的金屬層。
例17將例16中得到的每一塊粘結(jié)磁體(其整個(gè)表面上形成了由細(xì)Cu粉末生成的均勻的金屬層)按照與例2相同的工藝條件進(jìn)行鍍Ni處理。結(jié)果在金屬層上(由細(xì)Cu粉末生成)形成了厚度為14μm的鍍膜。
用上述的方法可以在粘結(jié)磁體的整個(gè)表面(該表面基本上由尼龍-12構(gòu)成)上形成一層由細(xì)Cu金屬粉末生成的金屬層，這層金屬層作為粘結(jié)磁體的電鍍處理的基底涂層使用，通過(guò)電鍍處理在金屬層的表面上生成鍍膜能起到增強(qiáng)磁體耐候性和提高機(jī)械強(qiáng)度的效果(防止開(kāi)裂和破裂)。
例18將例1中所用的3cm方形塊環(huán)氧樹(shù)脂樣品用3cm方形塊FRP(纖維增強(qiáng)塑料)樣品代替，其余處理工藝方法相同，結(jié)果在塊狀樣品的整個(gè)表面上形成了一層由細(xì)Cu粉末生成的均勻的金屬層。
例19將3cm方形塊環(huán)氧樹(shù)脂樣品進(jìn)行下述工藝處理首先，樣品表面用280號(hào)金剛砂磨料打磨使其粗糙化，然后將10塊具有粗糙表面的樣品(表觀體積為0.27升)和直徑為2mm、長(zhǎng)度為2mm的短圓柱狀形式(通過(guò)剪絲得到)的細(xì)Ni粉末生成材料(表觀體積為2升)放入處理室中，處理室在振動(dòng)型的滾筒研磨裝置中，處理室的體積為2.8升(因此占據(jù)的總體積是處理室內(nèi)體積的81％)，處理室中的樣品在干燥的條件下處理4小時(shí)，滾筒振動(dòng)頻率為60Hz，振幅為1.5mm。
由此工藝過(guò)程得到的細(xì)Ni粉末其最小微粒的長(zhǎng)軸直徑為0.1μm或更低，最大微粒長(zhǎng)軸直徑為約5μm。
在光學(xué)顯微鏡(放大倍數(shù)為100)下觀察每一塊處理過(guò)的樣品的表面，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在樣品的整個(gè)表面上形成了由細(xì)Ni粉末生成的均勻的金屬層。
例20
將例19中得到的每一塊樣品(樣品的整個(gè)表面上形成了由細(xì)Ni粉末生成的金屬層)先進(jìn)行1分鐘的超聲波清洗，再浸入化學(xué)鍍鎳溶液(商品名為NIMUDEN SX，由Uemura Industries公司生產(chǎn))中，在浴溫為90℃的條件下進(jìn)行30分鐘的鍍鎳處理，結(jié)果在此金屬層(由細(xì)鎳粉構(gòu)成)形成了一層厚度為4μm的鍍膜。然后，將得到的樣品進(jìn)行與例2相同條件的鍍鎳處理，結(jié)果得到了厚度為15μm的層狀鍍膜。
權(quán)利要求
1.在樹(shù)脂模壓制品的表面形成金屬層的工藝，包括下列步驟將細(xì)金屬粉末生成材料和樹(shù)脂模壓制品放入處理容器中；在此處理容器中將該細(xì)金屬粉末生成材料與該樹(shù)脂模壓制品的表面進(jìn)行流動(dòng)性接觸；結(jié)果從該細(xì)金屬粉末生成材料中生成細(xì)金屬粉末，并在該樹(shù)脂模壓制品的表面形成了由這種細(xì)金屬粉末生成的金屬層。
2.依照權(quán)利要求1形成金屬層的工藝，其特征在于對(duì)該樹(shù)脂模壓制品和該細(xì)金屬粉末生成材料施加振動(dòng)和/或攪動(dòng)，使該細(xì)金屬粉末生成材料與該樹(shù)脂模壓制品的表面進(jìn)行流動(dòng)性接觸。
3.依照權(quán)利要求1形成金屬層的工藝，其特征在于該處理容器是處于滾筒研磨裝置中的處理室。
4.依照權(quán)利要求1形成金屬層的工藝，其特征在于該工藝在干燥的條件下進(jìn)行。
5.依照權(quán)利要求1形成金屬層的工藝，其特征在于該細(xì)金屬粉末生成材料是一種能夠生成細(xì)金屬粉末的材料，生成的細(xì)金屬粉末為至少一種選自Cu、Sn、Zn、Pb、Cd、In、Au、Ag、Fe、Ni、Co、Cr和Al中的金屬粉末。
6.依照權(quán)利要求1形成金屬層的工藝，其特征在于樹(shù)脂表面需要在預(yù)處理步驟中預(yù)先粗糙化。
7.在樹(shù)脂模壓制品表面形成金屬薄膜的工藝，包括根據(jù)權(quán)利要求1-6中的任一項(xiàng)在樹(shù)脂模壓制品表面形成金屬層的步驟和在該金屬層上形成金屬薄膜的步驟。
8.依照權(quán)利要求7形成金屬薄膜的工藝，其特征在于該金屬薄膜是由電鍍處理或化學(xué)鍍處理形成的。
9.一種樹(shù)脂模壓制品，其表面具有由細(xì)金屬粉末形成的金屬層。
10.一種樹(shù)脂模壓制品，其表面具有由細(xì)金屬粉末形成的金屬層，此金屬層上形成有一層金屬薄膜。
全文摘要
將樹(shù)脂模壓制品和細(xì)金屬粉末生成材料放入處理容器中。使該細(xì)金屬粉末生成材料與該樹(shù)脂模壓制品的表面進(jìn)行流動(dòng)性接觸,結(jié)果生成了細(xì)金屬粉末并在樹(shù)脂模壓制品的表面上形成了由該細(xì)金屬粉末生成的金屬層。通過(guò)這種工藝可以在樹(shù)脂模壓制品的表面上形成由細(xì)金屬粉末生成的堅(jiān)固、高密度的金屬層。該金屬層具有導(dǎo)電能力。因此,通過(guò)采用電鍍處理,可以用簡(jiǎn)單的方法在此金屬層上形成具有精確厚度、極佳的表面光潔度和高剝離強(qiáng)度的金屬薄膜。另外,此金屬層本身可能就具有裝飾性之類的功能和特性。
文檔編號(hào)C23C24/04GK1273907SQ0010811
公開(kāi)日2000年11月22日 申請(qǐng)日期2000年4月28日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月28日
發(fā)明者吉村公志, 西內(nèi)武司, 菊井文秋, 辻本秀治 申請(qǐng)人:住友特殊金屬株式會(huì)社