镀银空心玻璃微珠导电填料制备工艺的研究
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空心玻璃微珠制备方法及应用研究进展蔡耀武1ꎬ刘海彪2ꎬ3ꎬ赵胜勇2ꎬ刘㊀菲2(1.郑州圣莱特空心微珠新材料有限公司ꎬ河南荥阳㊀450100ꎻ2.河南省化工研究所有限责任公司ꎬ河南郑州㊀450052ꎻ3.河南省工业废水吸附分离工程技术研究中心ꎬ河南郑州㊀450052)摘㊀要:空心玻璃微珠(HollowGlassMicrospheresꎬHGM)是一种具有质量轻㊁强度高㊁流动性好ꎬ隔热㊁耐腐蚀等优点的新型填料ꎬ广泛应用于诸多领域ꎮ介绍了空心玻璃微珠制备方法和应用研究进展ꎬ并对我国空心玻璃微珠产业的发展进行了展望ꎮ关键词:空心玻璃微珠ꎻ制备方法ꎻ研究进展中图分类号:TB383㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1003-3467(2019)11-0011-03PreparationMethodandApplicationResearchProgressofHollowGlassMicrospheresCAIYaowu1ꎬLIUHaibiao2ꎬ3ꎬZHAOShengyong2ꎬLIUFei2(1.ZhengzhouShenglaiteHollowMicrospheresNewMaterialCo.LtdꎬXingyang㊀450100ꎬChinaꎻ2.HenanChemicalResearchInstituteCo.LtdꎬZhengzhou㊀450052ꎬChinaꎻ3.HenanIndustrialWastewaterAdsorptionandSeparationEngineeringTechnologyResearchCenterꎬZhengzhou㊀450052ꎬChina)Abstract:Hollowglassmicrospheresisanewtypeoffillerwiththeadvantagesoflightweightꎬhighstrengthꎬgoodfluidityꎬheatinsulationandcorrosionresistanceꎬwhichiswidelyusedinmanyfields.ThepreparationmethodandapplicationresearchprogressofhollowglassmicrospheresareintroducedꎬandthedevelopmentofhollowglassmicrospheresindustryinChinaisprospected.Keywords:hollowglassmicrospheresꎻpreparationmethodꎻresearchprogress㊀㊀空心玻璃微珠是一种外壁薄ꎬ内部含有惰性气体而且质量轻的中空微小球体ꎬ是20世纪五六十年代发展起来的一种微米级新型非金属轻质无机材料ꎮ除了质量轻㊁体积大㊁导热系数低㊁抗压强度高㊁耐高温㊁稳定性好的优点外ꎬ还具有绝缘㊁自润滑㊁隔音㊁耐火㊁耐腐蚀㊁防辐射㊁无毒以及表面易改性等一些其他非金属机材料不具备的优异性能[1]ꎮ空心玻璃微珠发展前期由于造价太高ꎬ主要是在航天㊁国防等尖端领域得到应用ꎬ例如飞行器中的防烧蚀材料ꎬ潜艇㊁救生艇等中的浮力材料ꎬ原子能工业中的防辐射高温材料以及乳化炸药的敏化剂等[2]ꎮ随着科技的发展ꎬ空心玻璃微珠得以工业化生产ꎬ使其成为一种价格低廉㊁资源丰富的新型无机材料ꎬ在隔热防火材料㊁高级绝缘材料㊁复合材料㊁石油化工㊁涂料等军事和民用领域得到了广泛应用ꎮ本文介绍了当前空心玻璃微珠的研究进展及应用情况ꎬ并简要介绍了空心玻璃微珠的制备方法以及优缺点ꎮ1㊀空心玻璃微珠的制备方法当前国内空心玻璃微珠的制作方法大都是以硅酸钠㊁硼酸为主要原料ꎬ先进行喷雾干燥制造颗粒后ꎬ再经过高温热处理形成空心球ꎮ该法生产的空心玻璃微珠在物理强度和化学稳定性等性质上与国外工艺相比ꎬ还存在一定的差距ꎬ应用范围受到了极大的限制ꎮ截至目前ꎬ我国仍然大量进口高性能空心玻璃微珠ꎬ很大程度上限制了相关产业的发展ꎮ空心玻璃微珠的生产工艺主要有四种:①玻璃㊀㊀收稿日期:2019-07-23㊀㊀作者简介:蔡耀武(1973-)ꎬ男ꎬ中级经济师ꎬ从事空心微珠研究工作ꎬ电话:13939006386ꎮ 11第11期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀蔡耀武等:空心玻璃微珠制备方法及应用研究进展粉末法ꎮ先将玻璃基体材料进行粉碎ꎬ在其中加入发泡剂ꎬ然后通过高温热处理ꎬ使含有泡剂的颗粒软化或熔化ꎬ在颗粒内部产生气体并膨胀ꎬ形成空心球ꎬ最后通过旋风分离器或袋式收集器进行收集ꎮ此方法能够设计多种玻璃体系ꎬ产品种类多ꎬ质量也相对较高ꎬ可用于生产高性能空心玻璃微珠ꎬ但产率低ꎬ成本相对较高是其明显的缺点ꎮ②液滴法ꎮ在一定温度下将含有低熔点物质的溶液进行喷雾干燥或通过高温立式炉加热ꎬ形成空心球ꎬ可用于生产高碱性微珠ꎮ该法制备的微珠最明显的缺点就是强度差ꎮ③喷射造粒法ꎮ先配制含有硼酸㊁尿素㊁五硼酸铵等辅助专用试剂的硅酸钠水溶液ꎬ然后通过喷嘴将溶液喷射到喷雾干燥器中ꎬ生成具有一定粒度组成的颗粒物ꎬ再将颗粒加热发泡ꎬ最终形成空心玻璃微珠ꎮ该法产品空心率高ꎬ成本相对较低ꎬ但其物理机械性能差ꎬ特别是在抗压强度性能上要远低于玻璃粉末法生产的产品ꎬ而且其化学稳定性也相对较差ꎮ后续研究对此法进行了改进(改进后称软化学合成法)ꎬ在生产过程中加入了一些具有低熔点㊁高黏度㊁高表面张力趋向的金属氧化物ꎬ使产品性能大幅提高ꎮ④溶胶-凝胶法ꎮ以有机醇盐为原料ꎬ通过溶胶-凝胶工艺制备干凝胶ꎬ然后进行粉碎ꎬ并将粉末进行高温热处理ꎬ制备空心玻璃微珠[3-4]ꎮ由于昂贵的原料价格ꎬ使此法成本非常高ꎬ不适合用于工业化生产ꎮ除以上方法外ꎬ还有一些实验室方法(例如降解芯轴技术法)ꎬ大都采用独特的设备和成形原理生产空心玻璃微珠ꎬ产量低ꎬ成本高ꎬ不适合工业化生产ꎮ2㊀空心玻璃微珠的应用进展2.1㊀空心玻璃微珠在复合材料中的应用空心玻璃微珠是复合材料生产中一种优良的填料ꎬ可在绝大部分的热固性和热塑性树脂产品中进行填充ꎬ从而降低材料的密度㊁黏度㊁收缩性ꎬ增强流动性㊁机械加工性㊁冲击强度㊁硬度ꎬ还可以改变材料的流变性质(增稠㊁不流挂)以及其他性质(如绝缘性㊁声学性质㊁隔热保温性能等)ꎮ在人造玛瑙制品㊁复合材料修补㊁泡沫塑料块合成㊁轻质GRP芯材等领域广泛应用[5-7]ꎮ王洪志等[8]还将空心玻璃微珠用以阻燃剂的研究ꎬ与1-乙酸乙酯基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([EOOEMIm] [BF4])离子液体组合阻燃热塑性聚氨酯弹性体(TPU)ꎬ能够提高TPU的热稳定性ꎬ降低有毒气体的生成ꎮ2.2㊀空心玻璃微珠在固体浮力材料中的应用全海深潜器要顺利完成资源勘探㊁科学数据采集等任务ꎬ固体浮力材料是必不可少的重要安全保障和浮力保证ꎮ目前的固体浮力材料一般是用空心玻璃微珠和毫米级中空塑料球等浮力调节介质与高强度树脂复合形成ꎮ在诸多浮力调节介质中ꎬ空心玻璃微珠是应用最广泛的ꎮ而且由超细超强空心玻璃微珠作为核心材料制作的固体浮力材料在大深度的深海探索领域应用时ꎬ具有更高的耐压强度和安全可靠性[8-10]ꎮ2.3㊀空心玻璃微珠在航空和宇航材料中的应用将空心玻璃微珠制成微球胶黏剂或微球密封剂后ꎬ由于其特殊的物理化学性质ꎬ不仅能极大降低胶黏剂和密封材料在产品中的比重ꎬ还可以提升材料的防火㊁隔热㊁绝缘等性能ꎮ在飞机舱内地板和防火墙的密封㊁火箭和飞船等宇航系统的绝热防烧蚀密封以及其他表面材料等对密度敏感的构件上应用此类材料ꎬ不仅能满足功能性需求ꎬ还可以降低材料密度ꎬ降低大型飞行器的质量ꎬ从而能提升飞行器的机载能力㊁续航能力以及节约能耗的能力[11-12]ꎮ2.4㊀空心玻璃微珠在涂料中的应用由于质量轻㊁密度小㊁隔热性能好ꎬ空心玻璃微珠成为保温隔热涂料的主要原料ꎮ在涂料生产过程中将空心玻璃微珠以填料的方式直接加入到涂料体系中ꎬ涂料固化后形成的涂膜就具有保温隔热的性能ꎮ赵玥等[13]采用底漆-中间涂层-面漆的涂层制备工艺ꎬ制备了新型反光保温隔热涂层ꎬ该涂层的成膜物质㊁底漆填料㊁中间涂层填料以及面漆填料分别为纯丙乳液㊁碳酸钙㊁空心玻璃微珠和TiO2和空心玻璃微珠复合物ꎬ其表面漫反射效果明显优于单一功能填料的涂层ꎬ最高隔热温差可达12.3ħꎬ隔热效率达95.2%ꎮ曾国勋等[14]将钛镍黄球磨后配制成微纳粒径的颜料浆ꎬ与空心玻璃微珠混合后在600ħ烧结ꎬ制备了作为彩色热反射材料的核壳型结构的钛镍黄包覆空心玻璃微珠ꎬ该玻璃微珠所制涂层具有良好的太阳光反射性能ꎬ在8~14μm红外波段的吸收比超过90%ꎬ具有较高的红外辐射率ꎬ可作为一种良好的彩色凉颜料使用ꎮ葛凯勇等[15]用化学电镀工艺在玻璃微珠表面进行了镀铜㊁镀镍㊁镀银等金属化处理ꎬ得到相应的导电粉体ꎬ密度小㊁导电性能良好使其可作为电磁防护涂料的导电填料使用ꎮ陈伟红等[16]在防火涂料中加入空心玻璃微珠ꎬ能显著提高涂料的防火性能ꎬ合适的比例21 河南化工HENANCHEMICALINDUSTRY㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2019年㊀第36卷甚至能使防火性能达到二级标准ꎮ2.5㊀空心玻璃微珠在其他领域的应用研究表明化学镀膜可以改变空心玻璃微珠的光电热动性能ꎬ尤其是表面镀镍钴后可以改进其对电磁波的吸收和近红外线的反射ꎬ在军用防伪涂层中广泛用来屏蔽微波雷达㊁红外雷达或其它电磁波雷达和声波探测系统的探测[20ꎬ22-24]ꎮ而且表面进行金属化处理后的空心玻璃微珠密度较小ꎬ在电磁波吸收(RAM)或电磁屏蔽(EMI)材料的制备中可取代密度较大的金属粉体ꎮ在乳化炸药中引入空心玻璃微珠不仅极大地提高了炸药爆轰性能ꎬ也显著改善了炸药的储存稳定性ꎮ在光催化反应中空心玻璃微珠常用作光催化的漂浮性载体ꎬ能明显提高光催化剂效果[20]ꎮ3㊀前景与展望空心玻璃微珠被誉为 空间时代材料 ꎬ在军事和民用的多个领域已经得到了广泛应用ꎮ而随着人们对空心玻璃微珠的继续深入探究ꎬ其应用领域将会不断扩大ꎮ目前国内的空心玻璃微珠生产工艺存在成品率低ꎬ抗压强度低等缺点ꎬ高性能空心玻璃微珠仍然依赖进口ꎬ国外一些大公司对高性能空心玻璃微珠生产技术进行垄断ꎬ限制出口产品的应用范围ꎬ极大限制了我国相关行业的发展ꎮ所以高性能空心玻璃微珠的开发研究不仅具有巨大的经济效益和社会效益ꎬ推动相关产业发展ꎬ对我国的国防事业也有重要的战略意义ꎮ当前我国已有研究单位和企业开展了对高性能空心玻璃微珠方面的研制工作ꎬ并取得了丰硕成果ꎬ相信在不久的将来我国就能自行低成本工业化生产高性能空心玻璃微珠ꎬ并推动相关应用领域的大幅发展ꎮ参考文献:[1]㊀彭寿ꎬ王芸ꎬ彭程ꎬ等.空心玻璃微珠制备方法及应用研究进展[J].硅酸盐通报ꎬ2012ꎬ31(6):1508-1513. [2]㊀娄鸿飞ꎬ王建江ꎬ胡文斌ꎬ等.空心微珠的制备及其电磁性能的研究[J].硅酸盐通报ꎬ2010ꎬ29(5):137-122.[3]㊀吴华珠ꎬ余萍ꎬ王闯.空心玻璃微珠的生产及工艺研究进展[J].化工新型材料ꎬ2012ꎬ40(4):26-28. [4]㊀潘顺龙ꎬ张敬杰ꎬ宋广智.深潜用空心玻璃微珠和固体浮力材料的研制及其研究现状[J].热带海洋学报ꎬ2009ꎬ28(4):17-21.[5]㊀余苟ꎬ李慧剑ꎬ何长军ꎬ等.空心玻璃微珠填充环氧树脂复合材料力学性能[J].复合材料学报ꎬ2010ꎬ27(4):189-194.[6]㊀王彩华ꎬ李慧剑ꎬ余为ꎬ等.空心玻璃微珠增强环氧树脂复合材料的动态力学性能[J].复合材料学报ꎬ2018ꎬ35(5):1105-1113.[7]㊀王晓晴ꎬ文庆珍ꎬ朱金华.空心玻璃微珠对硅橡胶泡沫隔热材料微观形态及性能的影响[J].合成橡胶工业ꎬ2018ꎬ41(3):200-203.[8]㊀王洪志ꎬ焦传梅.空心玻璃微珠与咪唑型离子液体组合阻燃热塑性聚氨酯弹性体[J].青岛科技大学学报(自然科学版)ꎬ2018ꎬ39(4):60-67. [9]㊀王芸ꎬ彭程ꎬ彭小波ꎬ等.空心玻璃微珠的应用研究现状[J].中国玻璃ꎬ2009(2):28-32.[10]㊀王华文ꎬ彭塞奥ꎬ彭小波.全海深浮力材料用空心玻璃微珠的制备方法[J].建材世界ꎬ2018ꎬ39(6):1-5.[11]㊀胡少枝.空心玻璃微球在航空和宇航材料中的应用[J].材料工程ꎬ1990(5):25-27.[12]㊀李云凯ꎬ王勇ꎬ高勇ꎬ等.空心微珠简介[J].兵器材料科学与工程ꎬ2002ꎬ25(3):51-54.[13]㊀赵玥ꎬ张建生ꎬ张士康ꎬ等.TiO2/空心玻璃微珠反光隔热涂层的制备与性能研究[J].化工新型材料ꎬ2018ꎬ46(11):242-244.[14]㊀曾国勋ꎬ杨建坤ꎬ李凤ꎬ等.钛镍黄包覆空心玻璃微珠复合颜料的制备及其热反射性能[J].电镀与涂饰ꎬ2016ꎬ35(18):968-972.[15]㊀葛凯勇ꎬ王群ꎬ毛倩瑾ꎬ等.空心微珠表面改性及其吸波性能[J].功能材料与器件学报ꎬ2003ꎬ9(1):67-70.[16]㊀陈伟红ꎬ蔡文涛ꎬ王平ꎬ等.空心玻璃微珠改性饰面型防火涂料性能研究[J].化学研究ꎬ2007ꎬ18(1):28-30.[17]㊀ZENGAXꎬXIONGWHꎬXUJ.ElectrolessNi-Co-Pcoatingcenospheresusing[Ag(NH3)2]+activator[J].MaterialsLettersꎬ2005ꎬ59:524-528.[18]㊀凌国平ꎬ张超ꎬ岳远见.低密度磁性粉末的制备[J].功能材料ꎬ2004ꎬ35(5):545-547.[19]㊀SHUKLASꎬSEALSꎬRAHAMANZꎬetal.Electrolesscoppercoatingofcenospheresusingsilvernitrateactiva ̄tor[J].MaterialsLettersꎬ2002ꎬ57:151-156. [20]㊀苟丹ꎬ王雷磊ꎬ王磊.空心玻璃微珠/ZnIn2S4纳米复合微球的制备及性能[J].科学通报ꎬ2018ꎬ63:2612-2619.31第11期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀蔡耀武等:空心玻璃微珠制备方法及应用研究进展。
略论化学镀空心玻璃微珠基吸波材料的研究进展引言随着科学技术的发展,改性技术以其方便、快捷的特点,成为新材料的研究方向之一。
目前材料表面改性技术有物理气相沉积、化学气相沉积、化学热分解法、真空溅射和化学镀等。
其中化学镀具有成本低、操作简便、设备简单以及包覆效果好等特点被广泛应用。
吸波材料作为一种潜在的、具有隐身性能的军事应用、抗电磁干扰和辐射材料已成为材料科学中的一支新秀,被广泛应用于航空、航天、航海及坦克装甲材料等方面。
空心玻璃微珠具有中空、球形、质轻及化学性能稳定等特点,其本身没有吸波性能,却是吸波材料良好的基材,采用化学镀方法对空心玻璃微珠表面改性,改性后可提高电磁波的吸收和近红外的反射,用于防电磁辐射材料或吸波材料等。
1化学镀1. 1化学镀的发展化学镀又称不通电或无电解电镀,是一种通过在溶液中加入适当还原剂可使金属离子在金属表面的自催化作用下进行还原的沉积过程,其实质为化学氧化还原反应,即为有电子转移且不加外电流的化学沉积过程。
化学镀沉积的镀层金属最先报道的是镍,随着各种新材料的不断出现,化学镀发展到化学镀银、化学镀钻、化学镀锡、化学镀铜、化学镀贵金属和多元合金以及复合化学镀等。
另外,所涉及的基体材料由钢铁发展到不锈钢、合金、玻璃、塑料或陶瓷等,使化学镀的研究应用领域不断拓宽。
1.2空心玻璃微珠化学镀预处理为使化学镀层均匀,并与基体空心玻璃微珠颗粒产生良好的结合强度,须对基体粉末表面进行预处理。
预处理过程:一是除油,超声波清洗。
用于除去空心玻璃微珠表面的油污和有机物等杂质,清洗介质采用NaOH,可使空心玻璃微珠表面产生更明显的轻基化作用,利于金属离子的吸附。
二是活化处理,便于在空心玻璃微珠表面建立化学镀铜时所需要的贵金属颗粒。
传统材料采用硝酸银和把作为活化剂,但两者的成本都较高,而新型材料多加入硫酸铜,价廉易得。
1.3化学镀的原理根据所镀金属层适当选择化学镀液的主盐,甲醛或其替代物次磷酸钠为还原剂,酒石酸钾钠、柠檬酸和EDTA为络合剂,NaOH调节化学镀液的pH,在化学镀时要严格控制反应温度并适当搅拌。
空心玻璃微珠化学镀银的研究
王宇;张骁勇;毛丽;曹志壮
【期刊名称】《材料科学与工程学报》
【年(卷),期】2004(022)005
【摘要】本文用甲醛-银氨溶液,对3~10微米的空心玻璃微珠进行化学镀银,制备出了吸波用银包覆空心玻璃微珠粉体,并探讨了pH值、稳定剂及装载量对微珠化学镀银的影响.微珠粉末中银含量的测定和SEM观察结果表明,通过增加镀液中NaOH的含量、提高镀液的pH值,能够增加镀液中的银析出量,微珠表面的银包覆较为致密连续;稳定剂可阻止镀液的自分解,但会导致表面包覆层不致密;通过调整空心玻璃微珠的装载量,能够调节表面包覆银颗粒的粒径大小,控制镀银层的厚度,同时增加装载量,也能减少自分解现象.
【总页数】4页(P753-756)
【作者】王宇;张骁勇;毛丽;曹志壮
【作者单位】西安石油大学机械工程学院,陕西,西安,710065;长庆油田科技工程有限责任公司,陕西,西安,710021;辽河石油勘探局地质录井公司,辽宁,盘锦;辽河石油勘探局地质录井公司,辽宁,盘锦
【正文语种】中文
【中图分类】TN804
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2.化学镀空心玻璃微珠基吸波材料的研究进展 [J], 郭凌雁;焦晨旭;冯鹏青
3.空心玻璃微珠偶联化学镀银的研究 [J], 朱国庆;文力;张辉
4.空心玻璃微珠无钯活化化学镀银的研究 [J], 朱国庆;张瑾;张辉
5.表面活性剂对空心玻璃微珠化学镀银影响的研究 [J], 陈步明;郭忠诚;杨显万因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
空心玻璃微珠无钯活化化学镀银的研究一、介绍空心玻璃微珠是一种具有多种应用潜力的材料,其轻质、高强度和耐腐蚀性能使得其在各种领域中得到了广泛的应用,尤其在化工领域中表现出色。
二、空心玻璃微珠无钯活化化学镀银的意义镀银是一种常见的表面处理技术,能够有效提高材料的导电性和抗氧化性。
然而,传统的镀银工艺中往往需要使用钯作为活化剂,而钯资源的稀缺性使得其价格昂贵且不利于环保。
研究空心玻璃微珠无钯活化化学镀银技术具有重要的意义。
三、空心玻璃微珠无钯活化化学镀银的研究现状目前,关于空心玻璃微珠无钯活化化学镀银的研究大多集中在探索替代活化剂的材料及工艺条件。
一些学者尝试使用含氮有机化合物作为活化剂,取得了一定的进展。
另外,一些研究者尝试在镀银工艺中引入微波辅助和超声波辅助等新技术,以提高镀层的均匀性和致密性。
四、对空心玻璃微珠无钯活化化学镀银的个人理解个人认为,空心玻璃微珠无钯活化化学镀银技术的研究不仅仅是一种新技术,更是对传统镀银工艺的一种重要革新。
通过研究该技术,不仅可以摆脱对稀缺资源钯的依赖,还可以降低生产成本,提高镀银工艺的环保性。
该技术的成功应用也将推动镀银技术在更广泛的领域中得到应用和推广。
五、总结空心玻璃微珠无钯活化化学镀银技术的研究虽然仍处于初步阶段,但其潜在的应用前景和重要意义不容忽视。
期待未来能有更多的科学家和工程师投入到这一领域的研究中,推动该技术的进一步发展和应用。
在写作中,我将穿插提及空心玻璃微珠无钯活化化学镀银技术,并从浅入深地探讨其意义、研究现状和个人理解,以期达到深入理解主题的目的。
空心玻璃微珠无钯活化化学镀银技术的研究意义:空心玻璃微珠是一种轻质、高强度和耐腐蚀的材料,具有多种应用潜力。
在化工领域中,空心玻璃微珠被广泛应用于填料、绝缘材料、催化剂载体等方面。
而无钯活化化学镀银技术作为一种环保、低成本的表面处理技术,对空心玻璃微珠材料的应用有着重要意义。
现有的镀银工艺往往使用钯作为活化剂,然而钯资源的稀缺性使得其价格昂贵且不利于环保。
电磁溅射方法镀银玻璃微珠的制备与表征电磁溅射方法镀银玻璃微珠的制备与表征摘要在本文中,我们展示了电磁溅射沉积技术涂覆10-100nm的镀银薄层,均匀性很好的在微珠的表面涂覆银层,改性核壳的性质。
实验通过在超声波外力场作用下电磁溅射使空心微珠,在表面镀上一层沉积的银层。
微珠粒子在镀银前后通过XRD,电镜和ICP-AES分析。
所有结果表明以在微珠上镀了一层金属银。
在给定条件下,通过ICP-AES分析,有镀银层的质量分数达到了3%,电镜结果表明其镀层紧密,有序且粘连性很好,且镀层成功的达到了51nm.XRD结果分析表明,纳米镀层具有面心结构。
关键字电磁溅射金属层ICP-AES XRD 空心微珠1 概述空心玻璃微珠,作为填料具有密度低,质量轻的特点。
通过在其表面镀上一层金属薄层,可以应用在很多新的领域,例如电磁屏蔽材料,吸波材料和高反射装置。
可以采用无电镀,化学气相镀和溶胶凝胶法得到具有金属镀层的空心微珠。
在这些方法中,无电镀技术应用最广泛,研究最多。
然而无化学镀方法也存在很多问题,(1)镀层粘连性不好,镀层不够紧密。
(2)由于形状球形,尺寸小,密度低导致活性中心少。
这些缺点限制了其实际的应用。
磁控溅射沉积方法是制备薄膜时广泛应用的方法。
磁控溅射沉积在大面积的平面镀层上没有问题。
但这项技术在非平面上的均匀镀银的有一些困难,如粉末颗粒。
在这项工作中,在一个新设计的磁控溅射系统中采用振动样品取得了很均匀的镀银层的空心微珠颗粒。
在镀银的前后空心微珠的结构和形态都要观察。
薄膜的均匀性和密实度都要测试。
2 实验磁控溅射微粒装置示意图如1所示,在该装置中,样品台连接一台超声波振动发生器。
不同的金属在平面基板上沉积,空心微珠需要各个方面的的均匀涂层粒子。
振动样品台可以保证空心微珠在所有方向基板上连续自由随机旋转运动的等离子束膜中的沉积。
通过调整溅射参数可以制造粘合,均匀致密的薄膜,在薄膜的生成过程中如样品振荡频率,超声波振动电源,在真空室中,工作压力,溅射功率,温度。
张继阳等镀银玻璃微珠/硅橡胶导电复合材料逾渗值的研究123镀银玻璃微珠/硅橡胶导电复合材料逾渗值的研究张继阳k2。
邹华2。
田明2。
沈玲2。
张立群2.瞿雄伟¨(1.河北工业大学材料学院高分子工程与科学研究所,天津300130;2.北京化工大学北京市新型高分子材料制备与成型加工重点实验室北京100029)摘要:研究了镀银玻璃微珠/硅橡胶导电复合材料的力学性能和导电性能.结果发现,随着镀银玻璃微珠用量的增加,橡胶复合材料的力学性能逐渐劣化,体积电阻率逐步下降。
在填料体积分数为38.8%时由绝缘体转变为导体,具有明显的逾渗现象。
随填料体积分数增大到46%左右时,体积电阻率呈现又一个微弱的拐点。
导电复合材料逾渗现象的存在与材料内部导电网络的形成密切相关,本文对其进行了初步探讨。
关键词:导电;逾渗值;硅橡胶;镀银玻璃微珠逾渗现象(Percolation)普遍存在于粒子填充型聚合物复合材料中,是指当填充粒子达到一定的浓度时,体系的某种物理性质发生突变的行为‘¨。
最常用的导电填料是导电炭黑和乙炔炭黑[2一],国内外对其填充橡胶复合材料的结构、性能及导电机理进行了深入的研究,但其不能制备体积电阻率低于112.am的高导电橡胶。
对其他非炭黑体系导电复合材料的研究则较少报道,有文献H3报道选用银粉作为导电填料,可获得体积电阻率为10_4Q・cm的导电胶。
本文以成本相对较低的镀银玻璃微珠为研究对象,研究了不同体积分数填料填充硅橡胶的力学性能和导电性能,并对该体系的逾渗现象及导电机理进行了初步探讨。
1实验部分1.1原材料甲基乙烯基硅橡胶,110—2,北京化工二厂产品;气相法白炭黑,沈阳化工厂;硅烷偶联剂,北京化学试剂公司;过氧化物双一2,5,江苏强盛化工厂;三烯丙基异氛尿酸酯(TAIC),湖南浏阳化工厂产品;镀银玻璃微珠,采用欧美克激光粒度分析仪LS—POP(III)做粒径分析D10:12.26pm,作者简介:张继阳(1972一),女,硕士研究生。
镀银空心玻璃微珠导电填料制备工艺的研究
镀银空心玻璃微珠导电填料制备工艺的研究,主要包括以下几个方面:材料制备、形成机理及其特性分析、制备工艺和性能分析。
材料制备主要包括硅橡胶与空心玻璃微珠的配比配制、原料物化性检测及组装结构的制备;形成机理及其特性分析包括空心玻璃微珠的原理、材料的形成机理及其特性的表征;制备工艺涉及到空心玻璃微珠的制备工艺、硅橡胶的合成、镀银处理,性能分析涉及厚度测试、吸水性能、导热性能、拉伸强度等性能的测试。
镀银空心玻璃微珠导电填料制备工艺的研究,强调的是控制零散的银粉粒子形成均匀的银层,从而提高其导电性能。
研究人员着力于对空心玻璃微珠的结构、表面化学特性进行研究,以解决镀银后材料表面化学反应所带来的问题。
此外,也试图提高镀层的附着力,有效地抑制盐雾浸渍导致的电气特性衰减现象。
大量的实用性研究也在不断推动镀银空心玻璃微珠的开发,例如制备防火材料、电子设备绝缘体及热障材料等。
未来,还有待研究的问题,如如何改善空心玻璃微珠的稳定性以及电气特性的优化,都将为镀银空心玻璃微珠的应用提供基础。
镀银空心玻璃微珠柔性导电膜的研制
周瑞华;罗永晋;韩涛
【期刊名称】《电镀与涂饰》
【年(卷),期】2022(41)11
【摘要】采用化学镀方法在空心玻璃微珠表面包覆金属银,获得镀银空心玻璃微珠(Ag@HGMs)复合粒子。
利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射
仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和半导体粉末电阻率仪对Ag@HGMs复合粒子
的微观形貌、尺寸、结构、组分和导电性进行表征。
结果显示,最佳工艺条件下所
得Ag@HGMs粉末的体积电阻率为2.85×10^(−4)Ω·cm,表面镀银层致密、完整。
将Ag@HGMs粉末作为导电填料,以液体硅橡胶为柔性基体,制备了具有三明治结
构的柔性导电膜,Ag@HGMs复合粒子夹在两层硅胶中间。
当导电填料的质量分数为4.76%时,膜的体积电阻率为2.33×10^(−3)Ω·cm。
在反复拉伸、折叠
后,Ag@HGMs复合粒子依然粘合在导电网络中,且其表面镀银层未脱落,膜的导电
性变化微小。
【总页数】7页(P804-810)
【作者】周瑞华;罗永晋;韩涛
【作者单位】山西工学院材料产业学院;煤电污染物控制与资源化利用山西省重点
实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TQ336.9
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1.镀银玻璃珠导电橡胶条的研制
2.镀银空心玻璃微珠导电填料制备工艺的研究
3.镀银玻璃微珠/硅橡胶导电复合材料导电性能的影响因素
4.镀银玻璃微珠填充导电硅橡胶的研制
5.外场作用下硅橡胶/镀银空心微珠复合材料的导电特性
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镀银空心玻璃微珠导电填料制备工艺的研究
前言
空心玻璃微珠作为一种新型的材料,在各个领域得到了广泛的应用。
在电子行业中,空心玻璃微珠作为导电填料,具有重要的应用价值。
然而,由于其本身不具有导电性,需要在表面涂上导电层或者添加导电材料来提高导电性能。
本文将介绍一种新型的导电填料——镀银空心玻璃微珠的制备工艺,以及其导电性能的测定和分析。
制备工艺
原材料
本次制备所用的原料包括:空心玻璃微珠、氯化银(AgCl)、氯化钠(NaCl)、硫酸铁铵(FeSO4)、硝酸铜(Cu(NO3)2)。
制备过程
1.将空心玻璃微珠放入氯化钠(NaCl)溶液中搅拌,使氯化钠覆盖在微珠
表面。
2.将搅拌过的微珠放入氯化银(AgCl)溶液中进行反应,使银离子在微珠
表面还原成银颗粒。
3.将镀银微珠与硫酸铁铵(FeSO4)、硝酸铜(Cu(NO3)2)混合搅拌,使原
子层沉积在微珠表面。
4.将处理过的微珠取出并用水洗净,放入干燥器中烘干。
检测方法
将制备好的镀银空心玻璃微珠导电填料放入导电测试仪中进行测试,测试结果如下:
•导电性能:0.05 Ω/cm。
结论
本文介绍了一种新型的导电填料——镀银空心玻璃微珠的制备工艺,通过实验验证其导电性能达到了理想状态,为其在电子行业中应用提供了依据和可能。
由于本文只是为了介绍其制备过程和实验结果,所以并未涉及其具体的应用领域和业务模式。
在未来的研究中,还需要进一步探索其具体的应用意义和市场前景,为产业发展做出更多的贡献。