鍍銀纖維熱處理變色機(jī)理及其解決辦法的探索性研究.pdf

1、科技水平的高速發(fā)展在造福人類的同時(shí)也帶來了一些不容忽視的危害，比如電磁輻射。為了遠(yuǎn)離這些危害，各種高性能功能纖維被廣泛研究，如鍍銀纖維。鍍銀纖維具備了很多優(yōu)良的功能，如抗菌除臭、防輻射等。常州寶麗絲纖維有限公司利用化學(xué)鍍方法生產(chǎn)的鍍銀纖維。為了降低鍍銀量的同時(shí)具有較好的導(dǎo)電性能，對(duì)鍍銀纖維進(jìn)行熱處理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其顏色由銀白色轉(zhuǎn)變?yōu)樽攸S色。顏色的改變嚴(yán)重影響了銀纖維的美觀，限制了其裝飾性。因此，探索鍍銀纖維的變色機(jī)理，防止鍍銀纖維變色，對(duì)于

2、鍍銀纖維的發(fā)展和應(yīng)用具有很大的實(shí)際意義。
　　本文利用紫外可見光譜儀、FESEM、EDS、XRD、XPS等儀器對(duì)鍍銀纖維熱處理前后的性能和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，研究了不同熱處理溫度、時(shí)間、介質(zhì)、溶液pH等因素對(duì)鍍銀纖維變色的影響，探討了鍍銀纖維變色的機(jī)理，并提出了新的熱處理工藝。得到以下結(jié)論:
　　(1)鍍銀纖維在溶液介質(zhì)中熱處理后，其導(dǎo)電性能明顯優(yōu)于在空氣介質(zhì)中，但其顏色由銀白色變?yōu)樽攸S色。其原因是在液體介質(zhì)中，銀納米顆粒按照聚

3、集生長機(jī)理，形成了更致密、形貌一致的銀納米粒子層。故顆粒間接觸電阻減小，鍍銀纖維整體電阻減小。同時(shí)，鍍銀層形貌變化導(dǎo)致鍍銀纖維對(duì)光的LSPR吸收增強(qiáng)，且吸收峰由375nm紅移至388nm處，導(dǎo)致鍍銀纖維變色，由銀白色向棕黃色轉(zhuǎn)變。而在空氣介質(zhì)中，銀納米顆粒按照奧斯瓦爾德熟化機(jī)理，形成含有部分超大顆粒的銀納米粒子層，導(dǎo)致銀層表面顆粒不均勻，鍍銀纖維的電阻升高。
　　(2)熱處理介質(zhì)為溶液時(shí)，隨著pH的升高，鍍銀纖維的導(dǎo)電性能逐漸變好

4、，顏色逐漸加深，由銀白色變?yōu)樽攸S色。其原因可能是隨著pH的增大，銀層表面的銀納米顆粒帶負(fù)電性也隨著增強(qiáng)。這可能增加了銀原子的活性，有利于銀納米顆粒在熱處理時(shí)更快地釋放表面能，形成半球狀以使自身表面能達(dá)到平衡。因此，溶液pH越高，鍍銀層能形成更致密、形貌更一致的結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)導(dǎo)致鍍銀纖維導(dǎo)電性能變好。
　　(3)在前面實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，我們提出用去離子水作為熱處理介質(zhì)的新后處理工藝。新工藝處理?xiàng)l件:介質(zhì)為去離子水，處理溫度60℃，處理時(shí)間