Zastosowanie bezprądowego miedziowania do wytwarzania kompozytów Al2O3/Cu

• Autorzy: Bieliński J. , Bielińska A. , Cieśla Z. , Konopka K. , Rosłoniec D.

Warianty tytułu

EN

Application of electroless Cu deposition for preparation of Al2O3/Cu composites

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono badania nad bezprądowym - katalitycznym miedziowaniem litych i proszkowych podłoży ceramicznych oraz scharakteryzowano strukturę i morfologię otrzymanych powłok. Metalizację prowadzono na litym podłożu (kształtki mulitowe i folia polimerowa) oraz na proszku tlenku glinu o zróżnicowanym uziarnieniu (od 75 (žm do 13 nm). Określono wpływ parametrów metalizacji (stężeń składników alkalicznego roztworu - soli Cu(II), HCHO, EOTA i NaOH oraz temperatury i czasu osadzania) na szybkość miedziowania i skład kompozytów AI2O3/Cu. Stwierdzono, że największy wpływ na szybkość miedziowania obu typów podłoży wywiera temperatura i stężenie Cu(II) w roztworze, a dla miedziowania proszków istotne jest również stężenie NaOH. Otrzymane proszki kompozytowe zawierały od 5 do 95% Cu. Przeprowadzono badania struktury i morfologii powłok z zastosowaniem elektronowej mikroskopii skaningowej i AFM. Stwierdzono, że bezprądowo osadzone mikrokrystaliczne warstwy Cu pokrywają równomiernie podłoża proszkowe, co jest nieodzownym warunkiem do ich dalszego spiekania z wytworzeniem litych kompozytów.

EN

The investigation of the electroless catalytical coppcr deposition on ceramic substrates and characterization of obtained coatings and powder composites is presented in this work. The electroless Cu-metallization was carried on the mullite solid cylinders, polymer foil and alumina powders with different grains (from 75 žm to 13 nm). The influence of the particular parameters of electroless metallization on the Cu deposition rate and on the metallic phase content m the Al2O3/Cu powder composite was determined. In investigated alkaline electroless copper baths the concentration of Cu-salt, HCHO, EDTA, NaOH, temperature and deposition time was the subject of changes. It was find out that temperature and Cu(II) concentration are the most important deposition parameters in case of solid and powder substrate metallization. For powder coating additionally the NaOH concentration is also important factor. The obtained Al2O3/Cu composite powders contained from 5 to over 95% of Cu. The structural and morphological characterization of the Cu coatings and composite powders was carried on SEM and AFM microscopy. The uniform deposition of microcrystalline Cu layers on coated ceramic substrate was confirmed, what is the necessary condition for next sintering step in composite application.

Słowa kluczowe

PL

bezprądowe osadzanie Cu; podłoże niemetaliczne lite; podłoże proszkowe; kompozyty Al2O3/Cu

EN

electroless Cu deposition; nonmetallic solid substrates; powder substrates; Al2O3/Cu composites

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Kompozyty
• Rocznik: 2006
• Tom: R. 6, nr 1
• Strony: 62--67
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Bieliński J.

autor

Bielińska A.

autor

Cieśla Z.

autor

Konopka K.

autor

Rosłoniec D.

• Politechnika Warszawska, Wydział Chemiczny, ul. Noakowskiego 3,00-664 Warszawa; Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Materiałowej, ul. Wołoska 141, 02-507 Warszawa

Bibliografia

• [1] Silvain J.F., Bobet J.L., Heintz J.M., Electroless Deposition of Copper onto Alumina Sub-Micronic Powders and Sintering, Composites A 2002, 33A(10), 1387.
• [2] Tomolya K., Gacsi Z., Kovacs A., Copper coating by electroless process for aluminium matrix composite, Mater. Sci. Forum 2005, 159, 473-474.
• [3] Ling G.P., Li Y., Influencing Factors on the Uniformity of Copper Coated nano-Al2O3 Powders Prepared by Electroless Plating, Mater. Lett. 2005, 59 (13), 1610.
• [4] Lin W.H., Chang H.F., Effect of chelating agents on the structure of electroless copper coating on alumina powder, Surf. Coat. Techno!. 1998, 43, 107.
• [5] Prielipp H., Knechtel M., Claussen N. i in., Strength and fracture toughness of aluminium/alumina composites with interpenetrating networks, Mat. Sci. Eng, 1995, A 197, 19.
• [6] Michalski I, Wejrzanowski T., Konopka K., Bieliński J., Gierlotka S., Kurzydłowski K.J., Fabrication of Al2O3/Ni-P nanocomposites with phase percolation by high pressure sintering of chemically coated alumina powders, Archives of Materials Science 2005, 26(1-2), 53.
• [7] Konopka K., Olszowka-Myalska A., Ceramic-metal composites with an interpenetrating network, Materials Chemistry and Physics 2003, 81, 329.
• [8] Sajfullin R.S., Nieorganiczeskije kompozicionnyje matieriały, Chimija, Moskwa 1983.
• [9] Boczkowska A., Kapuściński J., Lindemann Z., Wirtemberg-Perzyk D., Wojciechowski S., Kompozyty, Ofic. Wyd. Pol. Warszawskiej, Warszawa 2003.
• [10] Bieliński J., Bielińska A., Bezprądowe osadzanie metali -podstawy teorii i zastosowania, Inżynieria Powierzchni 2005, 10(4), 10.
• [11] Electroless Plating: Fundamentals and Applications, ed G.O. Mallory, J.B. Hajdu, AESF Publ., Orlando 1990.
• [12] Bieliński J., Bielińska A., Kulak I., Kuziak J., Michalski J., Konopka K., Bezprądowa metalizacja proszków korundowych dla wytwarzania niskofosforowych kompozytów Al2O3/Ni-P, Kompozyty (Composites) 2005, 5, 2, 52.
• [13] Szalkauskas M., Vaszkjalis A., Chimiczeskaja mietallizacija plastmass, Chimija, Leningrad 1972, 1985.
• [14] Deckert C.A., Electroless Copper Plating. A Review, Plating Surf. Finish. 1995, 82(2), 48; 1995, 82(3), 58.
• [15] Bieliński J., Bielińska A., Kamiński K., Badania procesów bezprądowego miedziowania, Chemia Stosowana 1988, 32, 139.
• [16] Judina T.F., Uwarowa G.A., Rieakcija wosstanowlenija miedi w processach chimiczeskogo miednienija wysokodispersnych matieriałow, Izw. Wyssz. Ucz. Zaw. Chim. Tiechn. 1989, 32(4), 87.
• [17] Garg A.K., De Jonghe L.C., Metal-coated colloidal particles, J. Mater. Sci. 1993, 28, 3427.
• [18] Kim Y.B., Park H.M., Synthesis of amorphpus/crystalline composite using electroless copper plated amorphous powder, Mater. Sci. Eng. A 2005, 396, 166.
• [19] Xu L., Zhou K., Xu H., Zhang H., Huang L. i in., Copper thin coating deposition on natural pollen particles, Appl. Surf. Sci. 2001, 13, 58.
• [20] Bieliński J., Bielińska A., Kulak L, Biedrzycka A., Michalski J., Bezprądowe osadzanie Ni-P na podłożach proszkowych, Ochrona przed Korozją 2004, 47(11s/A), 115.
• [21] Minczewski J., Marczenko Z., Chemiczne metody analizy ilościowej, Chemia analityczna, Tom 2 (wyd. 8), WN PWN, Warszawa 1998.