离子掩蔽法制备铜银双金属粉及其主要影响因素
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微细铜粉镀覆银的制备工艺及性能研究李文良;彭程;叶章根;罗远辉;赵奇金【摘要】以硝酸银为主盐、葡萄糖为还原剂,通过化学镀方法制备了银包铜复合粉体.通过能谱(EDS)分析了敏化和活化后铜粉表面沉积的颗粒的组成,采用扫描电镜(SEM)和高温增重率测量等方法研究了主盐和还原剂质量浓度、pH以及镀覆时间对银包铜粉表面形貌与高温抗氧化性的影响,获得了适宜的化学镀银工艺:AgNO3质量浓度20g/L,葡萄糖质量浓度30g/L,pH11,镀覆时间40 min.不同银含量的铜粉的热重(TG)分析表明,银含量越高的粉体,其抗氧化性也越好.化学镀初期,生成的银颗粒较少,镀层呈岛状结构;随着反应的继续,银颗粒大量产生,岛状组织延伸生长,形成多镀层重叠结构.【期刊名称】《电镀与涂饰》【年(卷),期】2015(034)021【总页数】6页(P1205-1210)【关键词】铜粉;化学镀银;硝酸银;葡萄糖;抗氧化性【作者】李文良;彭程;叶章根;罗远辉;赵奇金【作者单位】北京有色金属研究总院稀有金属冶金材料研究所,北京 100088;北京有色金属研究总院稀有金属冶金材料研究所,北京 100088;北京有色金属研究总院稀有金属冶金材料研究所,北京 100088;北京有色金属研究总院稀有金属冶金材料研究所,北京 100088;北京有色金属研究总院稀有金属冶金材料研究所,北京100088【正文语种】中文【中图分类】TQ153.16First-author’s address:Rare Metal Metallurgy Material Institute, General Research Institute for Nonferrous Metals, Beijing 100088, China当前是信息、电子、通讯等行业爆发的时代,应用于这些行业的基础材料得到了各界的高度关注。
在金属材料中,银的导电性能最好,其电阻率为1.59 × 10-6Ω·cm,是一种优良的导电材料。
铜银置换反应铜银置换反应是一个重要的化学反应,可以用来生产多种金属化合物,从而满足人们日常生活和工业生产中各种用途。
本文将综述铜银置换反应的化学原理、反应机理及应用,旨在帮助学生更好地理解铜银置换反应。
一、银置换反应的化学原理铜银置换反应是由形成离子间相互作用而发生。
当铜原子接触到水中存在的银离子时,发生电离反应,形成银氢离子(AgH+)和铜离子(Cu2+)。
同时,碱性条件下产生的银离子(Ag+)也可以参与此反应,形成铜氢离子(CuH+)和银离子(Ag+),最终形成铜离子(Cu2+)和银原子(Ag0)。
通过上述离子交换反应,原有的银离子(Ag+)被替换成铜离子(Cu2+),实现了铜银置换反应。
二、铜银置换反应的反应机理在铜银置换反应过程中,反应物为水和银离子,水的电离平衡有利于它们之间的离子交换。
在弱碱性的环境中,银离子与铜原子发生氧化还原反应,其中银离子被氧化为银原子,而铜原子被还原为铜离子。
在银离子(Ag+)和铜离子(Cu2+)之间发生离子交换过程:Ag+ + Cu2+ Ag0 + Cu+.此过程中,零价银原子(Ag0)与铜单价离子(Cu+)形成离子束,自由能最小化,实现铜银置换反应。
三、铜银置换反应的应用铜银置换反应在日常生活和工业生产中广泛应用,其中包括金属分离、化学药品制取、无机离子萃取、分子筛分离、电化学正反应等等。
金属分离方面,铜银置换反应可以用来简化金属精炼过程,以此来分离出不同的金属,用以获得所需要的纯度。
在化学药品制取方面,铜银置换反应可以用来合成多种有机铜化合物,如铜蛋白、乙酰乙酸铜等,这些有机铜化合物拥有优异的抗菌和抗病毒功能,可以用来制取药品。
无机离子萃取方面,铜银置换反应可以用来萃取金属离子,以及在某些行业清除水中有害金属离子,保护环境。
此外,铜银置换反应还可以用于分子筛分离,其原理是通过离子交换方式,利用不同的离子的电子传导性,将分子分离到不同的层次中。
最后,铜银置换反应还可以用于电化学正反应,如沉积、溶解等。
铜上镀银最简单的方法
铜上镀银是一种常见的表面处理方法,可以使铜制品的表面变得更加光滑、美观,并且增强其防腐蚀性能。
下面介绍一种最简单的铜上镀银方法。
所需材料:
- 铜制品
- 银镀液
- 电源
- 导线
- 银棒或银片
操作步骤:
1. 准备好铜制品,将其清洗干净。
可以使用清洁剂或研磨机进行打磨,以使表面更加光滑。
2. 准备好银镀液。
银镀液可以在市场上购买,也可以自制。
自制银镀液的方法是将银片或银棒放入稀硝酸中,加热溶解,再加入一定量的水和氯化钾。
3. 将铜制品与银镀液连接到电源上,使其成为电路。
导线需要连接到铜制品和银镀液中。
4. 开始电镀。
在电流的作用下,银离子会在铜制品表面沉积,使其表面镀上一层银。
5. 检查铜制品表面是否均匀。
如果不均匀,可以通过移动电极或增加电流来调整。
6. 镀银完毕后,将铜制品取出并清洗干净,使其表面更加光滑。
需要注意的是,电镀时一定要注意安全,防止触电或化学品损伤。
同时,铜制品表面必须彻底清洗干净,以免影响电镀效果。
第一章1.碳还原法制取铁粉的过程机理是什么?影响铁粉还原过程和铁粉质量的因素有哪些?答:铁氧化物的还原过程是分段进行的,即从高价氧化铁到低价氧化铁,最后转变成金属:Fe2O3→Fe3O4→Fe。
固体碳还原金属氧化物的过程通常称为直接还原。
当温度高于570°时,分三阶段还原:Fe2O3→Fe3O4→浮斯体(FeO·Fe3O4固溶体)→Fe3Fe2O3+CO=2Fe3O4+CO2 Fe3O4+CO=3FeO+CO2 FeO+CO=Fe+CO2 当温度低于570°时,由于氧化亚铁不能稳定存在,因此,Fe3O4直接还原成金属铁 Fe3O4+4CO=3Fe+4CO2影响因素:(1)原料①原料中杂质的影响②原料粒度的影响(2)固体碳还原剂①固体碳还原剂类型的影响②固体还原剂用量的影响(3)还原工艺条件①还原温度和还原事件的影响②料层厚度的影响③还原罐密封程度的影响(4)添加剂①加入一定的固体碳的影响②返回料的影响③引入气体还原剂的影响④碱金属盐的影响⑤海绵铁的处理制取铁粉的主要还原方法有哪些?比较其优缺点。
2、发展复合型铁粉的意义何在?答:高密度、高强度、高精度粉末冶金铁基零件需要复合型铁粉。
所谓复合型粉末是指用气体或液体雾化法制成的完全预合金粉末、部分扩散预合金粉末以及粘附型复合粉末。
还原法制取钨粉的过程机理是什么?影响钨粉粒度的因素有哪些?氢还原。
总的反应式:WO3+3H2====W+3H2O。
钨具有4种比较稳定的氧化物W03+0.1H2====W02.9+0.1H20 W02.9+0.18H2 ==== W02.72+0.18H20W02.72+0.72H2 ====W02+0.72H2O WO2+2H2 ====W+2H2O影响因素:⑴原料:三氧化钨粒度、含水量、杂质⑵氢气:氢气的湿度、流量、通气方向⑶还原工艺条件:还原温度、推舟速度、舟中料层厚度⑷添加剂3、作为还原钨粉的原料,蓝钨比三氧化钨有什么优越性,其主要工艺特点是什么?答:采用蓝钨作为原料制备钨粉的主要优点是可以获得粒度细小的一次颗粒,尽管二次颗粒较采用 WO3 作为原料制备的钨粉二次颗粒要大。
银包铜浆料原理
银包铜浆料是一种先进的导电材料,其原理是通过特殊的制备工艺将纳米银颗粒包裹在铜纳米颗粒表面,形成一种新型的复合导电填料。
这种材料结合了银和铜的优点,既保留了银的高导电性能,又利用了铜的低成本特性。
在银包铜浆料的制备过程中,常用的方法包括化学法、置换沉积法、喷雾热解法、机械球磨法等。
其中,化学法是最常用的制备方法,通过控制反应条件,将铜离子还原为铜纳米颗粒,并在铜颗粒表面形成包裹着银纳米颗粒的复合结构。
这种结构使得铜颗粒表面被银颗粒覆盖,从而提高了导电性能和稳定性。
银包铜浆料具有多种优势,如固化温度低、固化速度快、粒度小、流动性好等。
此外,通过调整银与铜的掺杂比例,可以在保留银浆性能的同时,防止铜氧化和复合物的产生。
这使得银包铜浆料在光伏、印刷、航空航天、电子、通讯、半导体等领域具有广泛的应用前景。
在银包铜浆料的应用中,还需要注意一些关键因素,如银前驱体的选择、络合剂的加入等。
银前驱体用于还原裸露出来的铜,而络合剂的加入可以与银离子进行螯合形成配合物,增加体系的稳定性,使银离子更容易被热还原,同时降低还原温度。
这些措施有助于提高银包铜浆料的导电性能和稳定性,进一步拓宽其应用领域。
银和铜离子在材料界面催化反应中的作用研究在材料科学领域中,催化反应一直是一个备受关注的研究领域。
催化反应可以促进化学物质之间的相互作用,加速化学反应的进程,使得原本缓慢的化学反应变得迅速而高效。
其中,银和铜离子的催化作用备受研究者们的青睐。
在材料界面催化反应中,银和铜离子可能扮演着重要的角色。
银和铜离子在材料界面催化反应中的作用催化反应使得原本需要大量的能量才能完成的化学反应变得容易。
这其中,催化剂是至关重要的一环。
在材料科学领域中,银和铜离子常被用作催化剂。
在材料界面催化反应中,这两种离子的作用具有以下几方面:1.促进化学反应进程银和铜离子在材料界面的催化反应中都可以加速化学反应进程,使得反应更加迅速和高效,从而降低化学反应所需要的时间和成本,提高产出质量和效率。
银离子的催化活性较强,可以在金属催化剂中发挥相当重要的作用。
铜离子则可以用来催化氧化反应,加速反应进程,产生较高的反应速率和产率。
2.增加化学反应的选择性银和铜离子可以通过特定的化学反应条件,增加化学反应的选择性。
银离子可以被用来催化氧化反应以及有机化学反应中的不对称反应,从而产生具有特定手性质量的产物。
铜离子则可以用来催化芳香族碳-碳键的闭合反应,生成特定的环烷烃化合物。
这些特定的化学反应选择性,对于制备具有特定结构和性能的材料非常重要。
3.提高化学反应的稳定性银和铜离子也可以用来提高化学反应的稳定性。
材料界面催化反应中,催化剂的稳定性往往是影响催化反应效率的重要因素。
银和铜离子可以限制材料表面上的氧化,防止化学反应的催化剂被氧化变质,从而提高化学反应的稳定性。
总结材料界面催化反应是一种充满挑战和机遇的研究领域。
在材料界面催化反应中,银和铜离子的作用至关重要,它们的作用不仅可以促进化学反应的进程,提高化学反应的选择性,也可以提高化学反应的稳定性。
通过系统地研究银和铜离子在材料界面催化反应中的作用机制,可以为新型催化剂的开发和应用提供理论指导和实践基础,为可持续的高效工业化生产提供了可能。
铜锌银汞离子分离铜、锌、银、汞是常见的金属元素,它们在自然界中以离子的形式存在。
铜和锌是两种重要的产业金属,而银和汞则具有广泛的应用领域。
在某些情况下,需要将这四种离子进行分离,以便分别利用它们的特性。
我们来看铜离子。
铜离子是Cu2+,它的化学性质活泼,容易与其他物质发生反应。
铜离子可以通过阴离子交换或沉淀法进行分离。
阴离子交换是指利用树脂吸附铜离子,然后通过改变溶液的pH值或加入适当的络合剂来使其释放出来。
沉淀法则是通过加入适当的沉淀剂,使铜离子与其反应生成不溶性沉淀,从而分离出来。
通过这两种方法,我们可以将铜离子从其他离子中分离出来。
接下来是锌离子。
锌离子是Zn2+,它与铜离子类似,也可以通过阴离子交换或沉淀法进行分离。
不过,锌离子的化学性质相对较稳定,因此分离的方法相对简单。
阴离子交换和沉淀法可以有效地将锌离子从其他离子中分离出来。
然后是银离子。
银离子是Ag+,它具有良好的化学稳定性。
银离子可以通过沉淀法进行分离,即通过加入适当的沉淀剂使其与其他离子反应生成不溶性沉淀,从而将银离子分离出来。
此外,银离子还可以通过还原反应还原为金属银,进一步实现分离。
最后是汞离子。
汞离子是Hg2+,它的化学性质比较特殊。
汞离子可以通过氧化还原反应进行分离。
一种常见的方法是利用汞离子的还原性,将其还原为汞金属。
另一种方法是将汞离子与其他金属离子进行化学反应,生成不溶性沉淀,从而分离出来。
铜、锌、银、汞离子可以通过不同的分离方法进行分离。
这些方法包括阴离子交换、沉淀法和氧化还原反应。
通过合理选择和组合这些方法,我们可以实现有效地分离和提取这四种离子,以满足不同领域的需求。
分离出的铜、锌、银、汞离子可以用于制备合金、化工原料、电子材料等。
同时,这些分离方法也为研究和应用其他离子的分离提供了借鉴和参考。
银离子铜离子铁离子的分离银离子、铜离子和铁离子是常见的金属离子,它们在化学实验中经常被用来进行分离和检测。
在分离这三种离子时,我们可以采用不同的方法,下面将介绍几种常用的方法。
一、沉淀法沉淀法是一种常用的分离离子的方法,它利用不同离子的沉淀性质来实现分离。
在分离银离子、铜离子和铁离子时,我们可以先加入一定量的氯化钠,使得银离子和铜离子沉淀下来,而铁离子则不会沉淀。
然后将沉淀过滤出来,再用氨水将银离子和铜离子分别溶解,最后通过加入硫酸钠使得银离子沉淀下来,从而实现银离子、铜离子和铁离子的分离。
二、络合法络合法是一种利用配位化学原理进行分离的方法。
在分离银离子、铜离子和铁离子时,我们可以先将它们与不同的配体形成络合物,然后通过不同的方法将它们分离出来。
例如,我们可以将银离子与氯化钠形成AgCl沉淀,然后用氨水将其溶解,再加入硫酸钠使得银离子沉淀下来;将铜离子与苯并三唑形成络合物,然后用乙醇将其沉淀,最后用氨水将其溶解;将铁离子与邻菲罗啉形成络合物,然后用乙醇将其沉淀,最后用硫酸将其溶解。
三、离子交换法离子交换法是一种利用离子交换树脂进行分离的方法。
在分离银离子、铜离子和铁离子时,我们可以将它们溶解在水中,然后通过离子交换树脂将它们分离出来。
例如,我们可以使用强酸型离子交换树脂将银离子和铜离子吸附下来,然后用硝酸将其洗脱出来;使用强碱型离子交换树脂将铁离子吸附下来,然后用氢氧化钠将其洗脱出来。
综上所述,分离银离子、铜离子和铁离子可以采用不同的方法,例如沉淀法、络合法和离子交换法等。
在实际操作中,我们需要根据具体情况选择合适的方法,并注意操作的安全性和准确性。