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在非金属粉体表面镀银的意义是什么?
2019年10月17日 发布 分类:技术中心 点击量:3014
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银粉是电气和电子工业的重要材料,是该行业中应用最广泛的贵金属粉末。但重要归重要,由于银粉的制作成本很高,因此为了降低银的用量,目前研究领域更侧重于可以替代银粉的包银复合粉体的制备和应用。比如说银包覆陶瓷粉体,就是最常用的银粉“替身”之一。

 

银粉  

包银复合粉体的制备有好几种方法,如球磨、浸渍、沉积、sol-gel法、化学镀法等,其中化学镀法具有相对更突出的优势,如制备出的复合粉体分散均匀并且细小,能够改善材料间界面的浸润性,而且易于控制金属相的含量等。因为下面将针对该工艺展开叙述。

化学镀银的原理

与电镀相比,化学镀不需要外加电源,它是利用溶液中的还原剂将金属离子还原为金属并沉积在基体表面上形成镀层,目前已在塑料、陶瓷等多种非金属材料上得到应用。另外,由于银的标准电位是+0.7991V,所以银离子极易被还原剂还原,化学镀银的反应速度相当地快。

但在用于陶瓷等粉体时需要进行特殊的预处理,让粉体就具有催化活性的表面,可以使化学镀能在这些粉体上发生。该过程主要包括以下三个过程。

①粗化:目的在于使粉体表面形成无数的微孔、凹槽,使得表面从憎水面变为亲水体,具有一定的吸收能力。

②敏化:将粗化后的粉体浸入敏化液如SnCl2中,使其表面吸附一层二价锡化合物,通过水解反应:

 

反应生成的Sn(OH)ClSn(OH)2结合生成微溶于水的凝胶状物Sn(OH)3Cl粘附在粉体表面。

③活化:将敏化处理后的粉体浸入到活化液(如氯化钯)中,钯例子被吸附在粉体表面的锡例子还原为金属钯。如此陶瓷粉体具有了催化活性,可以直接施镀,这些金属钯微粒将成为化学镀时的催化形核中心。

包银复合粉体的应用现状

目前利用化学镀的方法,已经在金刚石粉体、碳化硅粉体、氧化锆粉体、氧化铝粉体等表面得到了均匀的金属镀层。

通过粉体的表面化学包覆银,可以使材料具有较好的红外隐身性能和具有宽波段隐身性能。采用改进后的化学镀液,在一定的工艺条件下进行空心玻璃微珠的表面包覆研究,可研制出具有低的红外发射率和高的雷达吸波性能的超细粉体。

举个例子,美国SDS公司生产的银包覆空心陶瓷磁性颗粒,外观为亮灰色到亮褐色,颗粒大小为5~75微米,银厚度为50nm,主要作为吸波材料使用。它与传统的实心银颗粒相比,能更好地衰减无线电频率,而且它的比重很低,因此在飞机隐身涂料方面具有重要的应用价值。

 

飞机隐身涂料  

另外还有文献报道,在亚微米级的陶瓷粉体上镀覆贵金属,能获得特殊的光学性能,尤其是当镀覆颗粒在基体表面的不连续分布形成膜层结构时,在紫外吸收光谱中会发生明显的吸收峰的偏移。在电气材料方面,Chang等采用福尔马林作还原剂,还原AgNO3溶液,制得Ag-SnO2复合材料,其电学性能也要优于采用其他方法得到的同类材料。

粉体圈 小榆整理

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