銅-銀、鎳-銀核-殼型雙金屬粉及鋯酸鈣包覆鎳粉的研制.pdf

1、近年來(lái)，多層陶瓷電容器(MLCC)內(nèi)電極賤金屬化的飛速發(fā)展拓展了銅、鎳粉的應(yīng)用領(lǐng)域；在電子、電器、通信、現(xiàn)代電子戰(zhàn)爭(zhēng)、軍艦、核潛艇等領(lǐng)域，為了防止外來(lái)的電磁干擾和防止本身的電磁波向外輻射，鎳粉由于具有良好的電磁屏蔽性能成為電磁屏蔽導(dǎo)電涂料的主要原料。鎳、銅在高溫下易氧化，形成絕緣性氧化膜，故在使用過(guò)程中必須解決銅、鎳粉的氧化問(wèn)題。 本論文旨在探索和研究賤金屬銅、鎳粉高溫抗氧化問(wèn)題。在調(diào)研有關(guān)金屬粉體表面改性文獻(xiàn)及理論分析的基礎(chǔ)上

2、，采用銀鹽滴加鍍銀新工藝，開(kāi)展了化學(xué)鍍法制備銀包銅粉與銀包鎳粉的研究；開(kāi)展了化學(xué)沉淀法在鎳粉表面包覆一層鋯酸鈣進(jìn)行表面改性的研究，具體內(nèi)容如下： 銅、鎳活性比金屬銀強(qiáng)，與Ag的置換反應(yīng)不利于光潔的Ag鍍層的形成。通過(guò)熱力學(xué)分析，選擇了水合肼作為還原劑，分析了其抑制體系中銀銅置換反應(yīng)的可行性。 通過(guò)Zeta電位及濁度的測(cè)量，表征了銅粉與鎳粉在不同分散體系的穩(wěn)定性。首先研究了銅粉在PVP和酒石酸鈉溶液體系中的分散，結(jié)果表明兩

3、者皆具有良好的分散效果；靜電斥力是酒石酸鈉改善分散體系穩(wěn)定狀態(tài)的基礎(chǔ)，而靜電斥力穩(wěn)定作用和空間位阻效應(yīng)是PVP改善分散體系穩(wěn)定狀態(tài)的基礎(chǔ)。其次研究了鎳粉在PVP-水-乙醇及酒石酸鈉.水體系中的分散，結(jié)果表明兩者皆具有良好的分散效果。 化學(xué)鍍法制備銅-銀雙金屬粉過(guò)程中，采用了低成本的AgNO3取代傳統(tǒng)的PdCl2，研究了惰性基體銅粉表面的敏化、活化工藝及活化機(jī)理。研究了鍍液pH、反應(yīng)溫度、PVP添加量、水合肼濃度等因素對(duì)雙金屬粉高

4、溫抗氧化性能及殘留銀離子濃度的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示最佳工藝條件為：銅粉分散液組成：乙醇濃度333mL/L，活化銅粉33.3g/L、PVP用量為10.0g/L、起始pH為10.0、水合肼濃度2.5mol/L；銅粉分散液用量150mL；反應(yīng)溫度50～55℃；銀氨溶液濃度0.5mol/L，用量78.1mL。銀鹽滴加鍍銀新工藝，有效解決了鍍銀過(guò)程中銀粉單獨(dú)沉積的問(wèn)題，制備的銀包銅粉仍具有良好的分散性、常溫和高溫抗氧化性能；二次包覆雙金屬粉表面形成

5、了連續(xù)的銀膜，其氧化增重從原樣銅粉的23.78％降低到了1.20％：雙金屬粉在氧化氣氛下仍保持良好的導(dǎo)電性能。 化學(xué)鍍法制備鎳-銀雙金屬粉過(guò)程中，探討了鍍液pH、反應(yīng)溫度、PVP添加量及加入方式、水合肼濃度、分散體系等因素對(duì)雙金屬粉高溫抗氧化性及殘留銀離子濃度的影響。結(jié)果顯示最佳工藝條件為：鎳粉分散體系組成：乙醇濃度417mL/L，鎳粉25.0g/L、PVP添加量為8.33g/L、起始pH為11.0、水合肼濃度2.5mol/L；

6、鎳粉分散液用量120mL；反應(yīng)溫度60℃；銀氨溶液濃度0.5mol/L，用量51mL，加入方式為緩慢滴加。通過(guò)化學(xué)鍍獲得的鎳.銀雙金屬粉體具有良好的分散性能；二次包覆鎳-銀雙金屬粉高溫抗氧化性與原樣鎳粉相比，起始氧化溫度由最初的290.45℃上升到389.36℃。 采用化學(xué)沉淀法在甲醇-水體系中成功制備了鋯酸鈣包覆復(fù)合鎳粉，考察了包覆試劑用量、攪拌速度、包覆試劑加入方式、復(fù)合鎳粉前驅(qū)體熱處理溫度、攪拌時(shí)間、反應(yīng)溫度、分散劑用量、

7、包覆試劑加入速度以及鎳粉表面處理對(duì)復(fù)合鎳粉性能、形貌的影響。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，獲得最佳工藝條件為：包覆試劑以鋯酸鈣計(jì)與鎳粉的重量比5.9:100；采用將鋯-鈣溶液與沉淀劑溶液同時(shí)滴加到鎳粉的醇水包覆體系中的試劑加入方式；加入流量0.65 mL·min-1；鎳粉分散體系總量186 mL，其中H2O60mL，甲醇126mL；反應(yīng)溫度55℃；反應(yīng)時(shí)間90min；攪拌速度350r/min；前驅(qū)體熱處理溫度690℃。此條件下制得的復(fù)合鎳粉，通過(guò)TG-