高分子材料表面金属化

塑料质轻且机械性能能够满足部分产品应用，然而缺乏金属的光泽，不够美观，耐候性差易老化，不导电及由此带来的静电作用等。

如何让塑料拥有金属材料的外观，替代金属材料，将两者优点结合起来，这一直是高分子研究的课题。到目前为止，研究人员已经能够设法在塑料的表面镀敷一层金属来改善塑料的性能，产生了一些展现金属质感外观的塑料制品，这都归功于塑料表面金属化工艺。

什么是高分子材料金属化？

高分子材料金属化是利用物理或化学手段在高分子材料表面镀上一层金属，使其表面呈现出金属的某些性质。塑料金属化基本分为两大类，一是塑料表面金属化，另一个是塑料整体金属化。

01、干法金属化（干法镀膜）

① 物理气相沉积（PVD）

主要包括真空蒸发和磁控溅射。要求沉积薄膜的空间要有一定的真空度，所以真空技术是物理气相沉积法的基础。

真空蒸发法是指在真空环境下加热镀膜材料，使其在极短时间内蒸发，沉积在塑料表面上形成镀层。

磁控溅射法是用高能离子轰击靶材，使靶材表面原子获得足够能量脱离母材，并按相应的溅射方向飞跃出来，沉积在塑料表面的方法。

② 化学气相沉积（CVD）

化学气相沉积（CVD）指把含有沉积元素的反应气体引入反应室，在基体表面发生化学反应，并把固体产物沉积到基体表面的过程。有研究者用此方法在PTFE上成功沉积了铜。

02、湿法镀膜

由于化学镀、电镀以及化学还原等方法都要在溶液中进行，所以被称为湿法镀膜。

① 化学镀

化学镀是目前使用最广泛的一种塑料金属化加工方法，依据氧化还原反应原理，利用强还原剂在含有金属离子的溶液中，将金属离子还原成金属而沉积在各种材料表面形成致密镀层的方法。

② 电镀

电镀是一利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程，是利用电解作用使金属或其它材料制件的表面附着一层金属膜的工艺。

目前用于电镀最多的塑料是ABS，其次是PP。另外PSF、PC、PTFE等也有成功电镀的方法，但难度较大。

③ 化学还原法

03、其他金属化镀膜方法

① 金属涂料涂装

采用以银、铜、镍、铝等金属粉末符合的涂料，涂装于塑料上使塑料金属化。这种方法除了使塑料表面具有金属质感的装饰作用外，还可以利用图层的导电性，作为使塑料手机壳具有屏蔽性能的方法。

② 金属喷涂

金属喷涂是用熔融金属的高速粒子流喷在基体表面，以产生覆层的材料保护技术。包括电弧喷涂，等离子喷涂、火焰喷涂和高速氧燃料喷涂。

③ 金属粉复合法

此方法是在塑料成型过程中添加特殊的金属颜料，例如金属粉、色母、造粒料等，使塑料制品实现珠光、金属光泽等效果。这种方法可以避免一些喷涂过程，是塑料整体金属化的方法。

金属化工艺可以实现塑料外观金属质感，与此同时金属化工艺得到的塑料制品在导电性、磁性、导热性等方面展现优势。

伴随着5G技术商业化的发展，高分子材料表面金属化的工艺也不断进步，新材料、新应用的需求也会不断增加。

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

深圳市向欣电子科技有限公司成立于2012年，公司专注于高端原材料整合，提供BEST材料整体应用解决方案，为客户创造最大价值。

BEST(粘接、导电、密封、导热）材料主要应用于电子消费、3C家电、人工智能和医疗设备等市场领域。随着5G、半导体、新能源等新产业的发展，公司持续不断提供创新型BEST材料服务新市场和客户。

创新，提供高性能材料方案满足客户需求是公司的经营宗旨；开拓进取，打造中国高端电子材料服务平台为国客户创造价值是我们的使命。