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化学镀银在复合粉体中的应用及研究进展

点击次数:更新时间:2016-05-06 14:05:31【打印】

  复合粉体是指每一颗粒子都由两种或多种不同材料组成的粉体,并且其尺度必须大到足以显示出各自的宏观性质,通常认为是大于0.5μm[1]。复合粉体综合了各种材料不同的物理、化学性质,具有独特性能,是一种特殊的功能粉体材料。这种材料在航空、航天、通讯电子及粉末冶金等领域有广泛的应用。复合粉体的制备方法主要有热分解-还原法、机械球磨法、溶胶-凝胶法、化学镀法、胶体粒子模版法及共沉淀法等[2]。其中化学镀由于具有设备简单,操作方便,包覆效果好等优点,成为最有发展潜力的方法之一。
  银粉具有优良的导电性和化学稳定性,广泛的应用于电子工业中,是电子浆料、导电填料以及印刷电路等材料的重要原料[3]。但由于银的成本很高,而且在湿热通电情况下,银离子易发生迁移,而导致短路,这一缺点使其应用受限。现在研究开发了很多化学镀银粉体,这些复合粉体既克服了银的高成本,又具有基体材料和银的双重性质,可以作为屏蔽材料、吸波材料以及导电填料等的原材料,在航天航空、电子行业等领域有广泛的应用。
  1·粉体化学镀银的原理和特点
  化学镀银是指无外加电流的情况下,利用还原剂将溶液中的银离子还原并沉积到具有催化活性的基体表面的过程[4],其实质是发生固液(基体-溶液)界面的氧化还原反应。
  化学镀与电镀相比,有以下优点:化学镀不需要外电源,设备简单,不存在电镀中由于电流分布不均匀引起镀层厚度的差异问题,适合形状复杂的工件;化学镀靠基体自催化活性施镀,其结合力优于电镀;通过敏化、活化等工艺,化学镀可以在非金属基体如塑料、陶瓷或粉体等材料表面上进行,应用范围更加广泛[5]。
  目前化学镀应用的材料有块状材料和粉体,两者在镀液组成、镀覆工艺方面基本相同。但粉体相对块状材料具有更大的表面积,粉体与银离子接触面积更大,反应更快,反应持续的时间更短。但是,粉体尤其是超细粉体在镀覆过程中极易发生团聚和沉降,这一特点使得粉体的化学镀银工艺难度更大,也容易造成镀液的自分解,因此在化学镀中粉体的分散过程至关重要。一般情况下,在镀覆过程中对粉体要进行强烈搅拌,或者超声振荡,还可以通过加入分散剂如聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯醇(PAP)等来改善粉体的分散性能。解决镀液自分解方法主要有降低镀液温度、加入稳定剂来抑制反应速度,降低单位镀液的处理量等。
 
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