Kesan Perubahan Masa Penyaduran Tanpa Elektrik Aloi Nikel–Fosforus Terhadap Struktur Mikro Substrat dan Analisis Kekuatan Sadurannya
Authors: Mohamad Ibrahim M. N. , Izat M. E. , Goh A. L. , Tuti Kartina A. , Norhidaya Z. 
Published: January 2013

Objektif utama kajian ini adalah untuk mengkaji kesan perubahan masa penyaduran tanpa elektrik aloi nikel–fosforus terhadap plastik akrilonitril–butadiena–stirena (ABS) yang bergred tidak boleh disadur dengan menggunakan teknik salutan lapisan bawah laker. Permukaan plastik ABS yang tidak dapat disadur diubah secara fizikal dengan menyalut satu lapisan nipis polimer untuk membentuk permukaan yang dapat disaduri logam. Kaedah ini menggunakan poliuretana sebagai lapisan bawah laker ke atas substrat sebelum dilakukan proses pra–rawatan seperti punaran sederhana, peneutralan, pengaktifan, pemecutan dan penyaduran ke atas substrat tersebut. Salutan poliuretana perlu dirawat pada suhu bilik selama 8 jam dan di dalam ketuhar pada 70°C selama 4 hari sebelum dijalankan langkah–langkah pra–rawatan. Substrat yang berjaya disadur kemudiannya dikaji permukaan mikronya, ketebalan logam nikel yang terenap pada masa penyaduran yang berbeza, struktur kekisi hablurnya dan juga kekuatan lekatan saduran nikel. Keputusan menunjukkan bahawa lebih lama masa penyaduran, lebih banyak logam nikel dan fosforus (> 90%) yang terenap dan lebih sempurna proses penyaduran permukaan substrat. Ketebalan logam yang direkodkan adalah antara 0.6289 μm dan 4.4010 μm. Struktur kekisi bagi aloi nikel–fosforus yang terbentuk didapati berbentuk hablur bagi semua masa penyaduran yang dikaji. Manakala bagi analisis kekuatan lekatan saduran nikel, didapati bahawa kekuatan lekatan saduran nikel bergantung kepada masa rendaman substrat di dalam larutan punaran. Kekuatan lekatan yang paling tinggi (0.3273 psi) terhasil bagi substrat yang direndam di dalam larutan punaran selama 5 minit.

Kata kunci: Penyaduran nikel tanpa elektrik, ABS gred tidak boleh disadur, teknik salutan lapisan bawah laker, masa penyaduran, permukaan mikro, kekuatan lekatan saduran

The main objective of this study is to investigate the effect of variation in plating time of nickel–phosphorus alloy which was plated electrolessly onto a non–platable grade acrylonitrile–butadiene–styrene (ABS) substrate using undercoating layer technique. The surface of the non–platable grade ABS plastic was physically modified by applying a thin layer of polymer to form a surface that is suitable for metallization. This method used polyurethane polymer as the undercoat layer which was applied onto the substrate before pretreatment processes such as mild etching, neutralization, activation and acceleration were done on the substrate. The undercoat polyurethane was treated at room temperature for 8 hours followed by treatment in an oven at 70°C for 4 days before it had undergone pre–treatment steps. The plated substrates were then tested for their properties such as microstructure, thickness of the plated nickel at different deposition times, lattice structure formed from this metallization method and the adhesion strength of the nickel coating. The results showed that the longer the metallization process, the greater the amount of nickel and phosphorus (> 90%) deposited and the more complete the plating process is. The thickness of the nickel plating was found to be between 0.6289 and 4.4010 μm. The lattice structure of the nickel–phosphorus formed in all deposition times studied was found to be crystalline. The analysis of the pull–off strength test showed that the adhesion strength of the nickel coating depends on the immersion time of the substrate into the etching solution. The highest pull–off strength test value (0.3273 psi) was achieved for the sample was immersed in the etching solution for 5 minutes.

Key words: Electroless nickel plating, non–platable grade ABS, undercoat layer technique, deposition time, microstructure, coating adhesion strength