光纤光栅传感器化学复合镀Ni-P-ZrO2镀液

原料配比(g/L)
表1  敏化液
表2  活化液
表3  化学复合镀液
[制备方法]
    将各组分溶于水，搅拌均匀即可。

[原料配伍]  
    本品各组分质量份配比范围如下。

    敏化液：氯化亚锡10～20g、盐酸30～40mL,水加至1L。

    活化液：氯化钯0.1～0.5、盐酸1～6mL,水加至1L。

    化学复合镀液：硫酸镍20～35、次磷酸钠15～35、丙酸10～25mL、硼酸10～30、ZrO₂微粒10～45,水加至1L。

[产品应用]  
    本品主要应用于光纤光栅传感器化学复合镀Ni-p-ZrO₂。

    本品的方法步骤如下：

    (1)去除涂敷层：通常，光栅只位于光纤的某一位置处，而光纤外面包裹有一层硅烷树脂或环氧树脂类的涂敷层，为了增强传感效果又不损坏光栅，去除涂敷层不能采用剥离方法。此处采用丙酮浸泡光纤10～30min左右，然后用浸沾有酒精的棉花团轻轻除去涂敷层。

    (2)除油：在粗化之前，必须清除裸光纤光栅传感器表面上的油污，以确保其表面能均匀地浸蚀。用超声波酒精清洗5～10min,然后用超声波蒸馏水洗5～10min。

    (3)粗化：未经粗化的光纤光栅表面光滑、平整，镀层很难上去，粗化目的是增大光纤的表面微观粗糙度和接触面积，以及亲水能力，以此来提高光纤与镀层的结合力和湿润性。粗化液配方为：氢氟酸：氟硅酸：水=1～2:1～2:2～3,粗化时间不宜长，一般5～10min左右，粗化后用超声波蒸馏水清洗3～5min。

    (4)敏化：敏化就是在经过粗化后的光纤表面上，吸附一层容易氧化的物质，以便在活化处理时被氧化，在光纤光栅表面形成催化膜，保证化学复合镀的顺利进行。敏化后用蒸馏水清洗3～5min。敏化工艺条件如下：温度25～35℃,时间10～15min,pH值1～2。

    (5)活化：活化处理的目的是使光纤光栅表面产生一层很薄而具有催化性能的金属层，作为化学复合镀时氧化还原反应的催化剂，以便在化学沉积中加速反应。活化后也要用蒸馏水清洗3～5min。活化工艺条件如下：温度25～35℃,时间10～15min。

    (6)化学复合镀Ni-p-ZrO₂:ZrO₂是无臭、无味的白色粉末，具有优良的耐高温和抗氧化性能，通过向Ni-p合金镀液中添加ZrO₂微粒制备Ni-p-ZrO₂复合镀层，可获得结合紧密、导电性良好的抗高温氧化、耐腐蚀的保护性镀层。工艺条件如下：pH值4～6,温度80～90℃,时间1～2h,超声振动搅拌。

[产品特性]

    (1)光纤光栅传感器化学复合镀Ni-P-ZrO₂增加了镀层的抗高温氧化和耐腐蚀性能，对光纤光栅起到了更好的保护作用；

    (2)复合镀层对光纤光栅传感器同时起到了温度增敏和压力增敏的双重作用。

本文转载自《化学镀液 配方与制备(一)》编著    李东光
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