Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Autocatalytic Metallization of Polymer Materials Produced by the Additive Technology

Gocki Michał, Nowak Agnieszka J.

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2024

|

Vol. 18, no 4

97--110

EN

The article describes each stage of the autocatalytic electroless metallization process of thermoplastic polymers produced with 3D printing technology. In particular, the influence of the preparation of the sample's surface layer on the quality of the finished metallic coating was assessed. Samples made of polylactide filament and polylactide with the addition of copper were subjected to metallization. In the metallization process, six different etching solutions were prepared to etch the polymer’s surface layer. The concentration of sulfuric acid VI was 200g/dm³ or 100g/dm³, sodium hydroxide 100g/dm³, and potassium permanganate 50g/dm³ or 20 g/dm³. The microscopic analysis and measurement of the arithmetic mean of the ordinates of the surface roughness profile of the samples for the selected process steps are presented.

2

Metalizowanie bezprądowe tworzyw polimerowych

Żenkiewicz M., Moraczewski K., Rytlewski P., Stepczyńska M., Jagodziński B.

Polimery

|

2017

|

T. 62, nr 3

163--169

PL

Artykuł stanowi przegląd literatury dotyczącej bezprądowego metalizowania tworzyw polimerowych. Przedstawiono podstawowe rodzaje metalizowania: na drodze wymiany, w wyniku redukcji pierwiastka metalicznego oraz autokatalityczne. Omówiono znaczenie odpowiedniego przygotowania warstwy wierzchniej (WW) metalizowanych wytworów, umożliwiającego osadzanie i aktywowanie prekursorów metalizowania, a także dominującą rolę palladu jako uniwersalnego katalizatora metalizowania. Opisano też znaczenie kompleksów metaloorganicznych stosowanych w charakterze prekursorów w procesach metalizowania bezprądowego. Wskazano możliwości wykorzystania materiałów i przedmiotów metalizowanych bezprądowo.

EN

This article is a review of the literature related to the electroless metallization of plastics. The basic methods of electroless metallization by: displacement, metal reduction, and autocatalysis have been described. The importance of proper preparation of the surface layer of metallized materials, which enables the deposition and activation of metallization precursors, as well as the dominant role of palladium as a common metallization catalyst have been discussed. The role of organometallic complexes as precursors of electroless metallization has also been described. The possible applications of electroless metallized plastics and most recent research trends have been presented.

3

Effect of surface layer modification method on thermal stability of electroless metallized polylactide

Moraczewski K.

Polimery

|

2017

|

T. 62, nr 10

750--756

EN

The effect of different methods of surface layer modification on the thermal stability of electroless metallized polylactide (PLA) was investigated. The modification of polylactide was carried out by chemical or plasma methods, using acidic KMnO4 or alcoholic NaOH solutions. The oxidation induction temperature (OIT) and thermogravimetric properties of the metallized samples were determined. The study showed that the surface layer of the modified PLA was only slightly changed when using KMnO4 solution, which did not significantly influence the thermal stability of the samples. On the other hand, alcoholic NaOH solution clearly etched the surface of the examined samples with consequent deterioration of their thermal stability.

PL

Zbadano wpływ wybranych metod modyfikowania warstwy wierzchniej na odporność termiczną bezprądowo metalizowanego polilaktydu (PLA). Modyfikację prowadzono metodą plazmową lub chemiczną, za pomocą kwasowego roztworu KMnO4 lub alkoholowego roztworu NaOH. Oznaczano temperaturę indukcji utleniania (OIT) i właściwości termograwimetryczne metalizowanych próbek. Stwierdzono, że roztwór KMnO4 tylko w niewielkim stopniu zmieniał warstwę wierzchnią modyfikowanego PLA, co nie miało dużego wpływu na zmianę odporności termicznej próbek, natomiast alkoholowy roztwór NaOH wyraźnie trawił powierzchnię badanych próbek, a w konsekwencji wpływał na pogorszenie ich odporności termicznej.

4

Electroless metallization of polymers

Żenkiewicz M., Moraczewski K., Rytlewski P., Stepczyńska M., Jagodziński B.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2015

|

Vol. 74, nr 2

67--76

EN

Purpose: The purpose of this article was to review selected issues related to the electroless metallization of polymeric materials. Design/methodology/approach: The presented issues concerned classic electroless metallization, laser-assisted electroless metallization and electroless metallization of biodegradable polymers. Findings: The electroless metallization is most commonly used process of polymer metallization. It is possible only when the surface of a polymer product is seeded with metallic catalyst. Due to its good properties of catalysing the oxidation reaction of most reducing agents used in electroless metallization, palladium is the most commonly used catalyst in this process. Lasers can be effective tools for the preparation of polymer surface to be coated with metal layer, especially to clean, roughen, and/or induce chemical reactions on polymer surface prior to or along with metallization process. In recent years, new polymeric materials, produced from renewable resources are intensively studied and polylactide is one of such materials. An increasing interest in application of polylactide to manufacture electronic printed circuit boards and carriers was recently noticed. Research limitations/implications: A number of various metallization methods are widely reported in literature. In this article a review of only few methods is presented, which are in line with the newest trends in polymer industry and science. Practical implications: There are a number of methods of electroless metallization of polymer materials, which need to be improved to satisfy specific application conditions. For that reasons researches are leading to find better and universal metallization methods to improve overall properties of deposited metal layer. Originality/value: This article presents results of some researches related to the electroless metallization of polymeric materials.

5

Applications of lasers in metallization of thermoplastic and thermosetting polymers

Rytlewski P., Żenkiewicz M.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2013

|

Vol. 57, nr 2

59--67

EN

Purpose: This work focuses on the studies of chemical and physical changes induced by ArF-laser irradiation leading to formation of surfaces catalytically highly active and fully prepared for the direct electroless metallization for the case of thermoplastic and thermosetting polymer composites. The only pretreatment method for surface to be activated was laser irradiation. There are compared two polymer composites: thermoplastic and thermosetting with the same qualitative and quantitative contents of the selected copper compounds. Additionally, there is presented wide context of laser applications in electroless metallization of polymeric materials. Design/methodology/approach: The composites contained the same amount of copper(II) oxide (CuO) and copper(II) acetoacetate Cu(acac)2, while varied with the type of polymer matrix. There were chosen polyamide 6 as thermoplastic and polyurethane resin as thermosetting polymer matrixes. The composites were irradiated with various numbers of ArF excimer laser pulses (λ = 193 nm) at constant fluence of 100 mJ/cm2. The metallization procedure of the laser-irradiated samples was performed by use of a commercial metallization bath and formaldehyde as a reducing agent. The samples were examined using FTIR, contact angle measurement and SEM techniques. Findings: It was found that laser irradiation induce catalytic properties in the studied composites. However, better catalytic properties were achieved for the thermoplastic than thermosetting polymer composites. Research limitations/implications: In order to better understand the differences in laser interactions between thermoplastic and thermosetting composites more examples of various polymer matrixes should be investigated. Practical implications: Suitable condition for laser irradiation of the composites associated with the best catalytic properties were proposes. Better catalytic properties were achieved for thermoplastic than thermosetting composite. Originality/value: Comparison of new thermoplastic and thermosetting polymer composites intended for laser direct electroless metallization is firstly reported in this article.

6

Bezprądowa metalizacja materiałów węglowych. Część II. Metalizacja diamentu

Bieliński J.

Inżynieria Powierzchni

|

2013

|

nr 1

3--13

PL

Przedstawiono aktualny stan badań procesów bezprądowej metalizacji diamentu. Omówione zostały również właściwości otrzymanych kompozytów w powiązaniu z poszczególnymi rodzajami zastosowań w praktyce. W części pierwszej przedstawiono stan zagadnień bezprądowego osadzania powłok kompozytowych z proszkiem diamentu, jako materiałem drugiej fazy, oraz stopami Ni-P, Ni-B i miedzią, jako osnową kompozytu. W części drugiej omówiono zagadnienia związane z bezprądową metalizacją nano- i mikroproszku diamentu, z zastosowaniem bezprądowego niklowania lub miedziowania.

EN

The review on the contemporary status of art for the electroless coating of diamond is presented. In front of view of several practical application fields, the properties of thus fabricated composites are discussed. In the Part 1 the problems of the electroless deposition of composite coatings with diamond particles and Ni-P, Ni-B or Cu matrix were discussed. In the Part 2 the electroless coating of nickel-phosphorus, nickel-boron or copper on diamond, in form of nano- and micro–powder, are presented.

7

Bezprądowa metalizacja materiałów węglowych. Cz. I. Metalizacja grafitu

Bieliński J.

Inżynieria Powierzchni

|

2012

|

nr 1

3-11

PL

Przedstawiono aktualny stan badań, technologii i zastosowań procesów bezprądowej metalizacji grafitu. We wprowadzeniu przedyskutowano podstawy procesu wytwarzania kompozytów na drodze bezprądowej metalizacji. W części pierwszej przedstawiono stan zagadnień bezprądowego osadzania powłok kompozytowych z grafitem, jako materiałem drugiej fazy, oraz stopami nikiel - fosfor oraz miedzią jako osnową kompozytu. W części drugiej omówiono poszczególne zagadnienia związane z bezprądową metalizacją grafitu, przede wszystkim jako proszku, z zastosowaniem bezprądowego niklowania miedziowania.

EN

The review on the contemporary status of art for the electroless coating of graphite materials, from laboratory research to the applications, is presented. The principles of the electroless process application for composite materials was presented in introduction. In Part l the problems ofthe electroless deposition of composite coatings with graphite particles and Ni-P or Cu matrix were discussed. In Part 2 the electroless coating of nickel-phosphorus or copper on graphite, mainly in powder form, was presented.

8

Wpływ modyfikowania poliamidu 6 na proces autokatalitycznego metalizowania

Moraczewski K., Rytlewski P., Żenkiewicz M.

Zeszyty Naukowe Politechniki Poznańskiej. Budowa Maszyn i Zarządzanie Produkcją

|

2010

|

Nr 12

247-252

PL

W artykule przedstawiono nowe kompozyty polimerowe o osnowie poliamidowej przeznaczonych do metalizowania autokatalitycznego stymulowanego laserowo. Kompozyty te zawierają tlenek metalu i/lub związek metaloorganiczny. Pod wpływem promieniowania laserowego ulegają one rozpadowi tworząc klastry metali, stanowiące zarodki metalizowania. Próbki nowego kompozytu, o różnej zawartości poszczególnych składników, wytworzone zostały za pomocą współbieżnej wytłaczarki dwuślimakowej i wtryskarki. Próbki te napromieniano laserem ekscymerowym ArF z energią jednostkową impulsu 40 lub 120 mj/cm i różną liczbą impulsów wynoszącą odpowiednio: 5, 10, 50, 100 i 500. Napromienione próbki poddano następnie procesowi autokatalitycznego metalizowania w kąpieli do miedziowania. Najlepsze wyniki uzyskano podczas metalizowania próbek zawierających mieszaninę tlenku metalu i związku metaloorganicznego.

EN

In this work, new polyamide matrix composites intended for laser stimulated electroless metallization, are presented. The new composites contain metal oxide and/or organometallic compound, that under laser irradiation degradates with metal cluster formation. Samples of new composites, vary in composition, were extruded and injection moulded. 1 samples were irradiated with ArF-excimer laser with fluence 40 or 120 mJ/cm2 and different number of pulses: 5,10, 50, 100 and 500. After laser irradiation the samples were electroless cop; plated in metallization bath. It was found that the best metallization results occur in samples co'taming both metal oxide and organometallic compound.

9

Właściwości mechaniczne mikrosfer glinokrzemianowych z warstwami metalicznymi

Pichór W., Mars K., Godlewska E., Mania R.

Kompozyty

|

2010

|

R. 10, nr 2

149-153

PL

Przedstawiono wyniki badań wybranych właściwości mechanicznych mikrosfer glinokrzemianowych pokrytych warstwami metalicznymi. Warstwy miedzi nanoszono albo metodą bezprądową (chemiczną) z wykorzystaniem katalizatora palladowego, albo metodą rozpylania magnetronowego. Warstwy niklu otrzymywano tylko metodą magnetronową. Magnetron zasilano za pomocą zasilacza Dora Power System (DPS), który generował impulsy o charakterze sinusoidalnym z częstotliwością 80 kHz. Pozwala to określić stosowaną technikę magnetronową jako impulsową (Pulsed Magnetron Sputtering). Katodami były tarcze wykonane z odpowiednich metali. Proces rozpylania magnetronowego prowadzono przy ciśnieniu argonu ok. 0,4 Pa i natężeniu prądu nieprzekraczającym 0,5 A. Specjalnie zaprojektowany stolik wibracyjny umożliwiał obrót mikrosfer w trakcie procesu nanoszenia. Proces nanoszenia miedzi metodą bezprądową prowadzono w temperaturze 20oC w trzech etapach. Pierwszy etap, trwający 1 h, polegał na uczulaniu metalizowanej powierzchni mikrosfer jonami cyny(II) w kąpieli wodnej, o składzie 5 g/l SnCl2 i 30 ml/l HCl. W drugim etapie, w kąpieli o składzie 0,5 g/l PdCl2 i 5 ml/l HCl, w miejscu uprzednio zaadsorbowanych jonów cyny następowało osadzenie metalicznego palladu (Pd0). Trzeci etap, trwający 6 min, polegał na bezpośrednim osadzaniu metalicznej miedzi z kąpieli o składzie 5 g/l NaOH, 30 g/l NaKC4H4O6, 12 g/l CuSO4.5H2O i 20 ml/l HCHO. Badania morfologii i składu chemicznego za pomocą elektronowej mikroskopii skaningowej i mikroanalizy rentgenowskiej wykazały, że warstwy niklu i miedzi naniesione metodą magnetronową były ciągłe, jednorodne i miały budowę kolumnową, a krystality tworzące kolumny miały rozmiary submikronowe. Warstwy naniesione metodą bezprądową charakteryzują się brakiem uprzywilejowanej orientacji krystalitów. Na podstawie przebiegu krzywych nacisk-odkształcenie wyznaczono wytrzymałość na ściskanie i odporność na miażdżenie. Stwierdzono, że warstwy metaliczne o grubości nieprzekraczającej 2 μm powodowały wzmocnienie powierzchni mikrosfer. Podczas pękania mikrosfer na ogół nie następowało oddzielenie warstwy od podłoża, co świadczy o dobrej przyczepności. Efekt podwyższonej wytrzymałości na ściskanie jest szczególnie istotny w przypadku wykorzystania mikrosfer glinokrzemianowych z warstwami metalicznymi do wytwarzania kompozytów.

EN

The paper presents selected mechanical properties of cenospheres modified with metallic layers. Copper was deposited either by electroless (chemical) method using palladium catalyst or by magnetron sputtering. Nickel was deposited by magnetron sputtering only. Magnetron was supplied by Dora Power System (DPS) which generated sinusoidal pulses with a frequency of 80 kHz. This is why the applied technique can be referred to as Pulsed Magnetron Sputtering. Targets (cathodes) were made of suitable metals, i.e. copper or nickel. The magnetron sputtering process was conducted under an argon pressure of about 0,4 Pa and current intensity not exceeding 0.5 A. A specially designed vibrating support enabled rotation of cenospheres during the deposition. The pressureless deposition of copper was conducted at a temperature of 20oC in three steps. The first one, lasting about 1 hour, consisted in sensitization of the microsphere surface with tin (II) ions in an aqueous soluteon composed of 5 g/L SnCl2 and 30 ml/L HCl. In the second step, the earlier adsorbed tin ions were replaced by metallic palladium (Pdo) in a solution composed of 0.5 g/L PdCl2 and 5 ml/L HCl. The third step, lasting about 6 min, comprised direct deposition of metallic copper from a solution composed of 5 g/L NaOH, 30 g/L NaKC4H4O6, 12 g/L CuSO4.5H2O and 20 mL/L HCHO. Morphological observations and analysis of chemical composition by scanning electron microscopy and energy dispersive X-ray spectroscopy indicated that the magnetron-sputtered nickel and copper layers were homogeneous and compact. The crystallites forming a columnar structure had submicrometric sizes. Electroless copper layers were characterized by random orientation of crystallites. The experimental load-deformation curves were used to determine compressive strength and crushing strength. It has been found that metallic layers, not exceeding 2 μm in thickness, brought about strengthening of the cenospheres. Cracking of the cenospheres was not accompanied by exfoliation of the metallic layers, which suggested good adherence. The effect of increased compressive strength appears particularly important for the envisaged application of cenospheres modified with metallic layers as components of composites.

10

Właściwości mikrosfer glinokrzemianowych z warstwą Cu jako składnika wielofunkcyjnych kompozytów cementowych

Pichór W.

Kompozyty

|

2009

|

R. 9, nr 2

164-169

PL

Przedstawiono wyniki badań właściwości mikrosfer glinokrzemianowych pozyskiwanych jako uboczny produkt spalania węgla kamiennego, które pokrywano warstwą miedzi metodą bezprądową. Przewodzący lekki wypełniacz jest atrakcyjnym składnikiem kompozytów, pozwalającym rozszerzyć zakres ich stosowania. W szczególności dotyczy to kompozytów cementowych, w których obecność przewodzącego dodatku pozwala na wykorzystanie tego rodzaju materiałów w formie zapraw lub betonów do monitoringu temperatury budynków, ich stanu naprężeń lub do ekranowania przed niekorzystnym oddziaływaniem pola elektromagnetycznego. W badaniach prowadzono miedziowanie mikrosfer, w którym jako nośnika miedzi użyto CuSO4*5H2O. Stosowano dwa rodzaje aktywatorów: PdCl2 i AgNO3. Przeprowadzono badania podstawowych cech fizycznych mikrosfer z warstwami metalicznymi: gęstość nasypową, współczynnik przewodzenia ciepła i opór właściwy. Określono odporność naniesionych warstw miedzi na ścieranie w teście polegającym na oddziaływaniu strumienia ścierniwa. W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono możliwość stosowania metody bezprądowej do pokrywana mikrosfer glinokrzemianowych warstwami metalicznymi oraz przydatność tak modyfikowanych mikrosfer jako składnika cementowych kompozytów wielofunkcyjnych.

EN

The result of investigation the physical properties of Cu coated cenospheres from coal fly-ash by electroless method were presented. Such lightweight filler with conductive metal layer is an interesting material which may improve the range of potentially application of composites with different matrixes, especially cement based composites. Cement mortars or concretes with conductive filler may be use to monitoring of wall temperatures in building and measuring of load or stresses into building walls. Also the cement-based composites with conductive filler may be use to electromagnetic interference shielding. Graphite or carbon fibers most common were use as conductive materials but in case of insulating materials is possible to modify by metallization the lightweight aggregates (e.g. cenospheres from coal ash) to obtain electro conductive filler. The Cu layer on the cenospheres surface were obtained by electroless method from CuSO4*5H2O using two kinds of activators: PdCl2 i AgNO3. SEM observation and XRD analysis were made. In both cases the Cu layer were compact but in case of AgNO3 activator the layer were more porous. The basic physical properties: bulk density, thermal conductivity and electrical resistivity were shown. The abrasive resistance were also obtained by abrasion test which is simulation of cenospheres behavior during mortar mixing. The obtained results shows that the electroless method of Cu coating of cenospheres are useful and the modified cenospheres with metal layer may be use as conductive filler of cement-based multifunctional composites.

11

Bezprądowa metalizacja w elektronice

Bieliński J., Bielińska A., Kozioł G.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2001

|

Vol. 42, nr 10

22-25

PL

Metody bezprądowej metalizacji mają istotny udział w poszczególnych technologiach elektroniki. Przedstawiono przegląd zastosowań metod bezprądowej metalizacji w zastosowaniach do produkcji płytek drukowanych, elementów półprzewodnikowych oraz do innych celów (np. Elementy bierne, części komputerów, ekranowanie i inne). Określono podstawowe problemy przygotowania podłoży do metalizacji.

EN

Electroless metalization is one of the important processes in electronics technology. The review presents the application of electroless metal deposition in production of printed circuit boards, semiconductor technology and for other purposes (e.g. Passive elements, computer parts, EMI shielding etc.). The main problems of the metallized substrate pretreatment and also determined.