一种低成本、室温、快速制备碳化硅－镍核壳结构的化学镀方法和工艺
专利汇可以提供一种低成本、室温、快速制备碳化硅－镍核壳结构的化学镀方法和工艺专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种低成本、室温、快速制备 碳 化 硅 －镍 核壳结构 的化学 镀 方法和工艺。利用 等离子体 对碳化硅颗粒进行表面 刻蚀 ，通过 化学镀 实现了碳化硅－镍核壳结构。该工艺以镍的可溶性盐、次 亚 磷酸 可溶性盐为主要原料。其制备原理是，先将碳化硅颗粒等离子体表面刻蚀、亲 水 性处理、敏化处理、贵金属活化，然后放入配制好的镀液中施镀，间歇搅拌以防止粒子团聚，最终得到碳化硅－镍核壳结构。该工艺过程周期短，施镀 温度 低，便于工业化应用。此外，本工艺的优点是工艺简单，便于操作，成本较低。，下面是一种低成本、室温、快速制备碳化硅－镍核壳结构的化学镀方法和工艺专利的具体信息内容。
1.一种制备碳化硅-镍核壳结构的化学镀方法和工艺，其特征在于：利用等离子体对碳化硅 颗粒进行表面刻蚀，然后再对其进行亲水性处理、敏化处理和活化处理，最后，通过化学镀 法制备了碳化硅-镍核壳结构。
2.根据权利要求1所述的一种制备碳化硅-镍核壳结构的化学镀方法和工艺，其特征在于：它 的工艺过程为：碳化硅颗粒先经过等离子体表面刻蚀，刻蚀时间不少于1秒钟；处理后的碳 化硅颗粒用氢氟酸进行亲水性处理，时间不少于1分钟；用含有亚锡离子溶液敏化处理，敏 化时间不少于1分钟；用贵金属活化处理，活化时间不少于1分钟；处理后的碳化硅颗粒加 入到pH为8-12，温度为25℃-60℃的镀液中，同时间歇搅拌，搅拌时间不少于1分钟。
3.根据权利要求1所述的一种制备碳化硅-镍核壳结构的化学镀方法和工艺，其特征在于：此 工艺所得到的产品为核壳结构。
4.根据权利要求1一种制备碳化硅-镍核壳结构的化学镀方法和工艺，其特征在于：此工艺配 置镀液时，按照顺序添加各种成分，得到均匀的碳化硅-镍核壳结构。
5.根据权利要求2所述的一种制备碳化硅-镍核壳结构的化学镀方法和工艺，其特征在于：亲 水性处理得所用的氢氟酸的浓度在1％-30％，敏化溶液中亚锡离子的浓度为0.01-10mol/l， 活化溶液中贵金属的浓度为0.01g/l-10g/l。
6.根据权利要求2所述的一种制备碳化硅-镍核壳结构的化学镀方法和工艺，其特征在于：镀 液中各种成分的浓度分别为：
①镍离子的浓度为0.09-5mol/l；
②次亚磷酸钠浓度为0.0001-5mol/l；
③铵盐的浓度为0.0001-10mol/l；
④柠檬酸盐浓度为0.0001-5mol/l；
⑤稳定剂的浓度为0.0001--5mol/l；
⑥分散剂的浓度为0.0001--5g·L-1。
技术领域
本发明涉及一种低成本、室温、快速制备碳化硅-镍核壳结构的化学镀方法和工艺。特 别涉及的是利用等离子体表面刻蚀技术，能够满足在较低温度下快速制备碳化硅-镍核壳结 构。该发明属于材料制备领域，能广泛应用于航空、航天、电子工业、医药、汽车工业、石 油化工、机械、纺织等领域。
背景技术
本发明目的在于设计了一种低成本、室温、快速制备碳化硅-镍核壳结构的化学镀工艺， 该工艺操作简单、成本较低，所得碳化硅-镍核壳结构均匀，能很好满足工业化生产要求， 便于工业化推广和应用。
发明内容
本发明涉及的工艺原理是，碳化硅颗粒等离子体表面刻蚀后，其表面形成二氧化硅薄 层；利用亲水溶液除去表面的二氧化硅薄层，改善了碳化硅颗粒与水溶液的界面润湿性，使 碳化硅颗粒表面均匀分布一层水溶液，使得敏化处理中亚锡离子均匀吸附在碳化硅颗粒表 面；活化处理时，贵金属离子与亚锡离子反应在碳化硅表面形成均匀的催化核，为在碳化硅 颗粒表面形成均匀的镍壳提供了条件；将经过前处理的碳化硅颗粒加入镀液中，镀液中的镍 离子在溶液与碳化硅颗粒的界面处被还原成金属镍颗粒，这些镍颗粒与碳化硅颗粒相遇时， 与碳化硅颗粒表面的催化核反应，并沉积到碳化硅颗粒的表面，形成一层镍颗粒层，得到碳 化硅-镍核壳结构。
碳化硅-镍核壳结构具体的技术方案如下：
所采用的原料主要为：镍的可溶性盐、次亚磷酸盐、铵盐、柠檬酸盐、亚锡离子的盐、 贵金属的可溶性盐、弱酸、少量稳定剂及分散剂。
其具体的制备工艺如下：
(1)前处理过程，包括：等离子体表面刻蚀、亲水性处理、敏化处理、活化处理。
1)等离子体表面刻蚀
将碳化硅颗粒置于玻璃皿中，重复多次等离子体处理，总时间1秒以上。
2)亲水处理
先将碳化硅颗粒加入到浓度为1％-30％的氢氟酸溶液中，超声分散，时间不少于1分钟。
3)敏化处理
将碳化硅颗粒加入到亚锡离子的浓度为0.01-10mol/1的溶液中，超声分散，时间不少于 1分钟。
4)活化处理
将碳化硅颗粒加入含有贵金属的浓度为0.01g/1-10g/1溶液中，超声分散，时间不少于1 分钟。
(2)配置镀液
镀液中各种成分的浓度分别为：
①镍离子的浓度为0.09-5mol/1；
②次亚磷酸钠浓度为0.0001-5mol/1；
③铵盐的浓度为0.0001-10mol/1；
④柠檬酸盐浓度为0.0001-5mol/1；
⑤稳定剂的浓度为0.0001-5mol/1；
⑥分散剂的浓度为0.0001-5g·L-1。
其配置过程如下：
1)将各种化学药品分别用水溶解；
2)将柠檬酸盐与铵盐均匀混合，加入镍盐溶液，搅拌均匀；
3)将稳定剂溶液加入到上述溶液中，边加入边搅拌；
4)再将次亚磷酸盐溶液加入到上述溶液中，搅拌均匀；
5)用氨水粗调溶液的pH值(8-12)；
(3)施镀
将一定量的碳化硅颗粒加入上述配置的镀液中，并间歇搅拌，然后过滤镀液，在室温或 烘箱中干燥。
目前国内同类方法中大都是对微米碳化硅颗粒进行表面修饰，没有得到碳化硅-镍的核 壳结构，且施镀温度较高，镀液不稳定。本发明设计的工艺对微米、纳米颗粒进行表面修饰 都可以实现碳化硅-镍的核壳结构。并且将各种化学药品分别用适量的水溶解后，按顺序混 合，可以得到比较稳定的镀液。
本发明通过对不同前处理条件下制得的产品分析，适合的前处理条件分别为：等离子体 表面刻蚀，时间为1秒以上。亲水处理、敏化处理、活化处理均在室温下进行，时间均1分 钟以上。
通过对不同温度条件制得碳化硅-镍核壳结构分析比较，适宜的操作温度在25℃-60℃以 上。通过对不同pH条件下得到的碳化硅-镍核壳结构比较分析，适合的镀液pH确定为8-12。 另外，通过对不同施镀时间条件下得到的碳化硅-镍核壳结构比较分析，发现适合的施镀时 间在1分钟以上。
在以上条件下施镀，施镀量最大，包覆层完全且均匀。
本发明的有益效果是：利用简单、易操作的化学镀方法，与现有核壳结构的制备技术相 比，简化了工艺，降低了成本，可控性较好。通过控制前处理条件、施镀温度、施镀时间、 镀液的pH等，得到碳化硅-镍核壳结构，因此本发明工艺非常便于工业化生产。
具体实施方式
将2g纳米碳化硅颗粒在等离子体下重复多次照射，总时间为6秒钟。然后加入到200ml 亲水性溶液中超声处理，时间为2分钟；过滤后直接放入到200ml敏化溶液中，超声处理2 分钟；然后过滤并将其加入200ml活化液中，超声处理5分钟，过滤活化液，室温下干燥。
将前处理后的碳化硅颗粒加入到配制好的200ml镀液中，同时间歇搅拌。间歇搅拌时间 均为1分钟，然后过滤，室温下干燥，得到纳米碳化硅-镍核壳结构。
实例2
将2g纳米碳化硅颗粒在等离子体下重复多次照射，总时间为18秒钟。然后加入到150ml 亲水性溶液中超声处理，时间为5分钟；过滤后直接放入到200ml敏化溶液中，超声处理5 分钟；然后过滤并将其加入150ml活化液中，超声处理25分钟，过滤活化液，室温下干燥。
将前处理后的碳化硅颗粒加入到配制好的150ml镀液中，同时间歇搅拌，间歇搅拌时间 均为5分钟，然后过滤，室温下干燥，得到纳米碳化硅-镍核壳结构。
实例3
将2g微米碳化硅颗粒在等离子体下重复多次照射，总时间为1分钟。然后加入到250ml 亲水性溶液中超声处理，时间为5分钟；过滤后直接放入到250ml敏化溶液中，超声处理5 分钟；然后过滤并将其加入250ml活化液中，超声处理20分钟，过滤活化液，室温下干燥。
将前处理后的碳化硅颗粒加入到配制好的250ml镀液中，同时间歇搅拌。间歇搅拌时 间均为10分钟，然后过滤，室温下干燥，得到微米碳化硅-镍核壳结构。
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