塑料电镀技术的发展

塑料电镀技术的进步使其应用扩展到其他非金属材料的电镀，从而综合了非金属材料特别是塑料和树脂类材料和金属材料两方面的优点，因此其应用前景是非常广阔的。随着电镀和非金属材料技术的进步，这种应用的潜力会进一步增加。

   在陶瓷体上电镀铜制作特制的电容器已经是成熟的技术；也有人对全塑料封装的小型变压器的外封装塑料进行电镀来屏蔽电磁场等。这些都是利用了非金属电镀，的特点。其中一个很重要的应用就是将非金属电镀作为加工过程来获得所需要的产品。这方面最为典型的就是以非金属为模型的电铸。下面以用于高性能电池用泡沫镍的生产作为例子，来说明非金属电镀在电子工业领域的应用情况。

   现在，手机电池、笔记本电脑电池、随身听电池、数码相机电池等已经是家喻户晓的电子产品，这些电池产品的寿命是大家非常关心的指标，而决定电池寿命的一个很重要的参数是电池内电极的表面积。如何增加电池电极的表面积是电源产品开发技术人员用尽心思的事。终于一种大面积的产品被开发出来了，这就是泡沫镍电极。而泡沫镍电极的生产采用的就是非金属电镀的技术。大家知道，仿海绵泡沫塑料的表面积是很大的，制成海绵泡沫很容易，但是在没有非金属电镀技术以前，如果想制成像海绵泡沫一样的金属泡沫，几乎是不可能的。在有了非金属电镀技术后，世界各地已经在大量生产泡沫镍，以满足世界对大量高能可充电电池的需要。而泡沫镍的生产就是采用了典型的非金属电镀的加工过程。泡沫镍的生产者将一定厚度较大面积的泡沫塑料经过前处理后，经敏化、活化后进行化学镀镍，然詹电镀加厚，使整个泡沫塑料都镀上了厚厚的一层镍，然后经过高温烘烤，将作为模锋韵

泡沫塑料蒸发掉，所得就是完全由金属镍构成的泡沫镍了。

   由以上例子可以知道，非金属电镀技术有着多么广泛的应用前景。因此，了解和掌握非金属电镀技术，不仅仅对表面处理技术工作者，就是对电子、机械、汽车、航天、海运以至于医学、工艺美术等各类专业人员，都是有益的。因为，正是在边缘科学和交叉学科领域里耕耘的人，会有意外的收获。读者如果想全面了解非金属电镀方面的知识，可以参阅本章参考文献[1]作者的另一本著作《非金属电镀与精饰——技术与实践》。

   非金属电镀技术经过半个多世纪的发展，已经是十分成熟的工艺技术，这是没有疑问的。其应用领域也在进一步扩大，这也有了许多例证。特别是现代电子工业的发展，给了非金属电镀和精饰更大的空间。

   但是非金属电镀技术并非是十全十美的技术，仍然存在比较烦琐的加工过程和工艺限定。因此，有不少人在简化工艺过程和扩大其适应性方面做了许多工作。比如集粗化、敏化、活化于一液的“一步活化法”，就有不少专利申请。还有开发直接催化化学镀的塑料，以完全省掉金属化的前处理工艺，并且已经取得了成功。更有在聚丙烯为载体的塑料中分散导电微粒，在低电压下心小电流直接电镀镍，已经可以获得连续的镀层。

   所有这些技术进步都是因为塑料电镀技术仍有较大的市场需求。相信还会有一些新的技术改进涌现出来。以下是这方面的若干展望。

   (1)新型直接催化或直接电镀塑料

   一种可行的方案是开发塑料成型前添加在母料中的化学镀催化剂，这种催化剂分散在塑料中，经过粗化处理后裸露在表面，成为化学镀的催化中心，这一技术与已经开发出的专用催化镀塑料最大的不同是可以在任何塑料中添加这种催化剂，从而使直接催化镀塑料技术普及化。

   也有的技术开发的目标是在塑料表面分散导电性微粒，使塑料略经表面处理后就可以在电镀槽中直接进行电镀。更进一步的发展是可以直接电镀的塑料。

   (2)高强度可镀塑料

   现在，可以称为电镀级的塑料并不多，而ABS塑料虽然可镀性很好，但是强度却不高。因此，开发可电镀的高强度塑料是很有必要的，这将扩大塑料在各个领域的应用使更多的工程塑料表面具有金属的功能。

   已经有短纤维复合材料技术在塑料中应用的实例，最近已经有短纤维和颗粒混杂增强ABS复合材料的研究报告发表。这项研究开发了一种新型短玻纤／颗粒混杂增强ABS复合材料。对于如何在显著降低成本的情况下而同时提高短纤维增强树脂基复合材料的综合力学性能方面有指导意义。可以设想，当颗粒的细微程度达到纳米级时，复合材料的性质会发生一些重要的变化，相信是有利于提高复合材料力学性能的方向。细微颗粒的加入不会影响塑料表面的光洁度，这对进行装饰性电镀是有利的。而当可镀性复合材料的品种增加以后，复合材料的应用就会有更加迅速的扩展。事实上，正如前面已经介绍过的，增强复合材料已经在航空、航天和航海产品中大量采用。特别是在军工领域，更是各国竞相开发而又相互保密的课题。而在高强度复合材料上电镀金属镀层，可以说是如虎添翼，相信有着重要的应用前景。

   (3)选择性电镀塑料

目前塑料电镀基本上是全件电镀方式，但是塑料优越的成型性在众多的应用中有时需要局部电镀或选择性电镀。如果靠现行工艺来达到局部镀或选择性电镀的效果是比较困难的。塑料表面的有机基团或键位有可能利用印刷方式获得局部镀与不镀的选择性印刷膜层，在其后的金属化或电镀中只对需要镀层或精饰的部位施镀。

(4)生物工程塑料的图形电镀

   无论是从医学还是人工智能的角度看，生物工程塑料的开发都在加紧进行中。有些人工骨关节已经投入使用，但是更高级的人工生物材料涉及微处理器的连接等问题，而在生物工程塑料中再植入印制板将增加空间需求，在有些场合是很难办到的a在这种情况下，完全可以在其上用非金属电镀技术直接制作所需连接的线路，从而达到连接所有功能块的目的，这样可以省掉印刷线路基板。这种直接在功能器件上印刷线路并实施电镀的方法将是流行的加工方法。

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