Allgemeine Chemie
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Alt 17.08.2006, 15:33   #1   Druckbare Version zeigen
Wittekind Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 9
außenstromlose/chemische Metalliserung auf Kunststoffen

Hallo zusammen,

ich möchte gern auf einem Kunststoff sowohl Cu als auch Ni chemisch abscheiden. Da es sich um einen Kunststoff als Grundlage handelt, soll das ganze bei geringstmöglichen Temperaturen ablaufen.
Ich habe mich schon etwas informiert und habe gelesen, dass man Cu durchaus bei Temperaturen um die 25-30°C mit Hilfe von Kupfersulfat-Pentahydrat abscheiden kann.
In einem Galvanotechnikbuch habe ich auch gelesen, dass es speziell für Kunststoffe auch Nickelelektrolyte zur Abscheidung bei geringeren Temperaturen geben soll (normalerweise 80-90°C). Allerdings gab es keine weiteren Angaben dazu und ich hab bisher noch nichts gefunden . Hat schon jemand davon gehört?

Schön wäre es auch, wenn mir jemand Infos zu einem Tutorial oder einer Anleitung geben könnte. Ich hab zwar mittlerweile ein paar "Rezepte" und ähnliches gesammelt, aber eine genauere Beschreibung zur Vorreinigung und Ablauf wäre sicherlich ganz nützlich. Becken und Entsorgungseinrichtungen stehen mir zur Verfügung.

Grüße
Wittekind
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Alt 21.08.2006, 10:51   #2   Druckbare Version zeigen
Wittekind Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 9
AW: außenstromlose/chemische Metalliserung auf Kunststoffen

hat keiner eine Idee?
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Alt 21.08.2006, 23:01   #3   Druckbare Version zeigen
Wittekind Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 9
AW: außenstromlose/chemische Metalliserung auf Kunststoffen

Zur Metallisierung von Kunststoffen, typische Anwendung: Leiterplatten, beschichtet man den Kunststoff (nach einer entsprechenden Vorbehandlung) mit Palladium (wirkt als Katalysator) und gibt das ganze in ein Bad, dass unter anderem KupfersulfatPentahydrat, Natriumhydroxid, Rochellesalz . . . usw. enthält. Die enthaltenen Cu2+-Ionen werden dabei reduziert und es entsteht eine Kupferschicht.
Die gleich Vorgehensweise verwendet man auch bei einer Nickelschicht, natürlich mit anderen Zusätzen. Das ganze nennt sich umgangssprachlich ChemischKupfer bzw. ChemischNickel oder stromlose Kupfer- bzw. Nickelabscheidung.

Aber wenn Dir das nichts sagt, wirst Du mir wahrscheinlich nicht weiterhlefen können. Trotzdem Danke.
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Alt 22.08.2006, 23:31   #4   Druckbare Version zeigen
Godwael Männlich
Moderator
Beiträge: 12.173
Blog-Einträge: 12
AW: außenstromlose/chemische Metalliserung auf Kunststoffen

Moin.
Das was du suchst nennt sich stromlose Abscheidung.
Im Prinzip funktioniert es folgendermaßen: Das Werkstück wird in ein geeignetes Elektrolytsystem eingebracht, das das Metallsalz und ein Reduktionsmittel (sowie eine ganze Reihe anderer obskurer Zusätze) enthält. Dann bildet sich quasi automatisch eine dünne Metallschicht auf dem Werkstoff. Als Reduktionsmittel kenn ich Dimethylaminoboran und Hydrochinon.

Ich fürchte, du wirst dich da an einen Experten wenden müssen, denn an diesem Punkt hören meine Kenntnisse zum Thema auf. Wenn du Zugang zu Scifinder hast, such mal nach "stromloser Abscheidung", da dürfte einiges kommen. Zur Not kann ich auch für dich suchen, da müsstest du mir mal ne pn schreiben, was für Kunststoff und wie die Schichten sein sollen, dann guck ich mal über meinen Uni-Zugang und geb dir die Lit-Stellen.

@ehemaliges Mitglied:
Um ihrer (berechtigten) Frage zuvorzukommen, weshalb sich das Metall auf dem Werkstoff ablagert und nicht einfach in Lösung ausrieselt: Weiß ich nicht. Hab ich mich auch schon gefragt.
__________________
Gruß,
Fischer


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Alt 23.08.2006, 11:30   #5   Druckbare Version zeigen
Godwael Männlich
Moderator
Beiträge: 12.173
Blog-Einträge: 12
AW: außenstromlose/chemische Metalliserung auf Kunststoffen

Hätt ich die Beiträge mal ordentlich gelesen...

Die Methode mit der Beschichtung ist mir neu. Bei den Methoden, die ich kenn, schwimmt das Red.-Mittel im Elektrolyten.
__________________
Gruß,
Fischer


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Alt 23.08.2006, 21:58   #6   Druckbare Version zeigen
vincent_vega Männlich
Mitglied
Beiträge: 302
AW: außenstromlose/chemische Metalliserung auf Kunststoffen

Hi,

außenstromlos war schon das richtige Stichwort.

Bei chemischen Nickelelektrolyten wird meist Natriumhypophosphit verwendet, allerdings gibt es da gerade auf dem Gebiet chemisch Kupfer nach ein Vielzahl weiterer z.B. Hydrazin, Formaldehyd....
Wenn du einen solchen Elektrolyten brauchst wende dich mal an ein der Fachfirmen für Galvanotechnik z.B. Atotech, MacDermid, Rohm und Haas, Enthone..... die sind da normalerweise recht hilfsbereit.
Also das mit den niedrigen Temperaturen ist kein Problem, ich kenne Elektrolyte die Arbeiten bei RT oder etwas darüber mit zufriedenstellenden Abscheidungsgeschwindigkeiten.
Um was für einen Kunststoff handelt es sich genau?`
Klassich wird der ABS-Kunststoff verwendet, aber es gibt mittlerweile eine Vielzahl von anderen Kunststoffen und auch eine Vielzahl von Verfahrensabläufen klassich ist dieser:
Beizen (meist Chromschwefelsäure ca 400g/l CrO3 und 400g/l H2SO4anschliessend wird das Chrom(VI) reduziert da es sich störend auf den weiteren Prozess auswirkt dies geschieht mit einer sauren Natriumhydrogensulfitlösung
oder Natriumdithionitlsg. darauf folgt ein kurzes Tauchen in einer Prediplösung (diese dient der Konststanthaltung der Parameter im folgenden Schritt) mit direktem umheben ohne Zwichenspülen in eine Bekeimungslösung der Palladium/Zinnkolloid enthält. Nach dem Bekeimen muss der Zinnschutzkolloid entfernt werden dafür wird ein sogenannter Accelerator eingesetzt danach wird das Teil in einem aussenstromlos Arbeitenden Elektrolyten metallisiert und kann dann auf konventionellem Weg Galvanisch verstärkt werden. Zwichen den einzelnen Schritten ist ein sehr gründliches Spülen von entscheidender Bedeutung für den reibungslosen Ablauf.
Ich kann aus Erfahrung sprechen (habe im Rahmen meiner Technikerarbeit einen Verfahrensablauf für einen Kunststoff entwickelt der dem herkömmlichen Ablauf ähnelt aber auch für andere Kunststoffe einige Vorteile mit sich bringt) das die Sache sich nicht als so einfach erweisst wie sie nun klingt, es können einige Probleme auftreten.
Der oben gennante Ablauf ist auch nur einer von vielen, mittlerweile wird häufig versucht den sehr Kostenintensiven und aufwendigen Weg über die Bekeimung mit anschließender chemischer Metallisierung zu umgehen, hier wird versucht auf chemischen Weg leitende Schichten zu erzeugen die dan direkt galvanisiert werdwen können, aber den Hauptanteil stellt nach wie vor der klassiche Ablauf.
Um dir jetzt weiterhelfen zu können müsstest du mir sagen um was für einen Kunststoff es sich handelt und vielleicht noch ein paar Details (z.B. Sinn und Zeck, Anforderungen etc.)nennen.

mfG
vincent_vega
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Alt 28.08.2006, 09:47   #7   Druckbare Version zeigen
Wittekind Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 9
AW: außenstromlose/chemische Metalliserung auf Kunststoffen

Hallo Leute,

erstmal Danke für das rege Interesse. Ich hatte einige Zeit keinen Zugang deswegen jetzt erst die verspätete Antwort. Eigentlich wollte ich noch ein paar Sätze zu den Vorpostern schreiben, aber Vincent_Vega hat eigentlich alles erklärt.

Stromlos ... außenstromlos. Nun gut, über die Begriffswahl kann man sich streiten. Außenstromlos kam zustande, weil die "normale Galvanotechnik" mithilfe von Strom, der von außen zugeführt wird, arbeitet. Wie schon irgendwo vorher erwähnt wurde, werden auch in meinem Fall Elektronen benötigt, die in Form eines Reduktionsmittels im Elektrolyten (Formaldehyd) vorliegen, sodass auch hier ein Strom (wandernde Elektronen) vorliegt - der aber eben nicht von außen zugeführt wird. Deswegen außenstromlos.

@Vincent_Vega: Also mein Kunststoff ist etwas exotisch. Es handelt sich um LCP und noch dazu um laserstrukturierbares LCP. In diesem Kunststoff sind Additive enthalten, die einen metallorganischen Komplex nach LAserlichtbestrahlung (Infrarotlaser) freilegen, auf dem dann gleich danach Metall abgeschieden werden kann. Die Bekeimung entfällt somit.

@Godwael: Das Angebot mit SciFinder nehm ich gern an. Ich schick Dir aber noch einmal ein PN, falls Du das hier nicht mehr liest.
Wittekind ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 28.08.2006, 16:39   #8   Druckbare Version zeigen
Godwael Männlich
Moderator
Beiträge: 12.173
Blog-Einträge: 12
AW: außenstromlose/chemische Metalliserung auf Kunststoffen

Lit.-Liste hängt dran...
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Gruß,
Fischer


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Godwael ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 28.08.2006, 17:48   #9   Druckbare Version zeigen
vincent_vega Männlich
Mitglied
Beiträge: 302
AW: außenstromlose/chemische Metalliserung auf Kunststoffen

Hi,
also wenn dein Kunststoff einen Katalysator enthält sollte ein Metallisieren doch Problemlos möglich sein. Was genau ist die Problematik wenn du mir noch so ein paar Anhaltspunkte lieferst kann ich dir vielleicht helfen.
Wegen den kalt arbeitenden Elektrolyten würde ich wie oben beschrieben bei einem der Galvanofachfirmen mal anrufenn, wenn man den was von Studium und so erzählt sind die eigentlich sehr hilfsbereit, ich habe da sehr gute Erfahrungen gemacht besonders bei Atotech, deren Elektrolyte haben bei mir auch recht gut funtioniert und waren, bis auf ein oder zwei Problemchen, einfach in der Handhabung.

mfG
vincent_vega
vincent_vega ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 28.08.2006, 19:02   #10   Druckbare Version zeigen
Wittekind Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 9
AW: außenstromlose/chemische Metalliserung auf Kunststoffen

@Godwael: Danke nochmal für die Literaturliste.

@vincent_vega: Nunja, mir ging es eigentlich im wesentlichen darum einen Elektrolyten für Ni zu finden, der bei etwas niedrigeren Temperaturen (also Raumtemperatur) arbeitet als gewöhnlich. Ich habe gelesen, dass es das geben soll, aber konnte nichts weiteres (Zusammensetzung oder Firmen) dazu finden. Deswegen dachte ich, ich versuchs mal hier.
Danke übrigens für die Firmenstichwörter. Danach war ich ebenfalls auf der Suche. Wenn Du noch mehr haben solltest, nur her damit :-)!
Eine Vorgabe, die ich wenn möglich zu erfüllen hab, ist übrigens noch, dass die chemische Abscheidung als einzige in Frage kommen soll - also ohne galvanische Fortsetzung. D.h. ich muss möglichst schnell dicke Schichten herstellen können. Ich glaub das wird auch mein größtest Problem, insbesondere was Cu betrifft, da hier die Abscheideraten ziemlich gering sind.
Hattest Du für Deine Arbeit eine richtige Anlage für eine chemische Metallabscheidung zur Verfügung? Woraus besteht denn sowas im Groben?
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