Autokatalytisk plettering


Autokatalytisk plettering er også kalt kjemisk plettering og elektroless plettering (electroless plating).


Prinsipp


Autokatalytisk plettering er en prosess uten bruk av ytre strømkilde. I badet med metallet som pletteres finnes metallioner, stabilisatorer og et kjemisk reduksjonsmiddel. Elektroner overføres fra reduksjonsmidlet til metallionene i badet. Reaksjonen skjer spontant og om badets konsentrasjon av metallioner, stabilisatorer og kjemisk reduksjonsmiddel er konstant vil utfellingshastigheten også være konstant.
Belegget utfelles i jevn tykkelse uavhengig av geometrisk form og kan utfelles i meget tykke lag hvis ønskelig (100 μm).
Autokatalytisk plettering er nødvendig når isolerende overflater skal pletteres.
Prosessen kalles autokatalytisk fordi belegget som blir utfelt katalyserer reaksjonen.



bilde2.jpg

Kjemisk Nikkel.


Plettering av ikke-ledende materialer.

For å plettere ikke-ledende materialer er det nødvending med flere forbehandlingstrinn.

· Overflaten etses kjemisk i en krom/svovelsyrebalnding for å få små porer hvor metallet kan sette seg.
· Overflaten aktiviseres med kolloidalt palladium omgitt av tinnioner.
· Tinnionene fjernes så bare Palladiumatomene er igjen. Disse virker som en effektiv katalysator for utfelling av metallet som skal utfelles autokatalytisk .
· Etter få minutter dannes et sammenhengende elektrisk ledende metallag på overflaten.
· Materialet er nå klart og kan eventuelt videre pletteres elektrolytisk.




bilde3.jpg



Illustrasjon av behandling av ikke-metalliske materialer.


Dispersjonsbelegg


Definisjon av dispersjon : Fordeling eller blanding av stoffer, der en ene stoffets fase består av små partikler som er fordelt i den andre fasen ,for eksempel fast stoff-væske. Ofte nødvendig med et kjemisk dispergeringsmiddel for å oppnå jevn fordeling av partiklene.

Ved å dispergere partikler i badet samtidig med autokatalytisk plettering vil partiklene fordele seg i jevnt i belegget. Dette kalles dispersjonsbelegg. Eksempel på Ni-dispersjonsbelegg er PTFT (teflon) + Ni. Dispergerte partikler tilfører belegget nye egenskaper, f.eks teflon som vil senke friksjonskoeffisienten.

Materialer prosessen er egnet til


Ved autokatalytisk plettering kan nikkel, kobber, kobolt, gull, sølv og visse legeringer utfelles på både metalliske og ikke-metalliske overflater som kunststoff, keramikk og glass. Nikkel og kobber er mest brukt.


Økonomi

Betydelig mye dyrere enn elektroplettering (For nikkel: 50% dyrere), men dette er på grunn av kjemikaliene som benyttes og at selve prosessen er lengere enn for elektroplettering, Energi og utstyrsmessig er autokatalytisk plettering billigere.

Miljø

Sett bort fra vanlig håndtering av kjemikalier er denne type plettering nøytral mot miljøet.

Kilder:
Per Møller, Overflade teknologi, utgave 1, Nyt Teknisk Forlag 1998.
Glenn O. Mallory & Juan B. Hajdu, Electroless plating Fundamentals and applications, Google scholar
CES Edupack 2012, ProcessUniverse:/SURFACE TREATMENTS/Surface coatings