化学镀银玻璃纤维

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1、万方数据第38卷2009年第4期4月稀有金属材料与工程RAREMET八L～mTERIAI．SANDENGINEER【NG、，01．38．No．4April2009化学镀银玻璃纤维李芝华，曹鼎，孙健(中南大学，湖南长沙410083)摘要：镀银玻璃纤维有抗电磁辐射、抗静电、消毒杀菌、反射雷达波等优异性能。玻璃纤维化学镀银法具有工艺简单、所得镀层均匀且结合力强等优点，近年来引起了人们较多的关注。本文介绍了玻璃纤维上化学镀银的方法和应用背景，详细探讨了玻璃纤维化学镀银的影响因素，并针对目前玻璃纤维化学镀银存在的一些问题提出了建议。关键词：化学镀银；

2、玻璃纤维：影响因素中图法分类号：TG154．5；TG146．3+2文献标i,q码-A文章编号：1002-185X(2008)04-0748—05镀银玻璃纤维既具备银的优异导电性和化学稳定性，又拥有玻璃纤维的高抗拉强度、耐腐蚀性和耐热性，因而其作为一种可应用于导电高分子复合材料的新型导电填料具有广泛的应用潜力和前景【l】。玻璃纤维化学镀银是近年来研究较多的一种方法。目前的研究多集中于如何改善镀银玻璃纤维的电导率，而针对其它有关性能影响因素的系统研究则相对较少。本文详细介绍了化学镀银玻璃纤维的制备方法、性能影响因素及其应用。1玻璃纤维化学镀银1

3、．1化学镀近年来，采用化学镀方法在玻璃纤维基体上镀金属层而制得功能材料的报道日益增引2⋯13]。这种化学镀不需要外加电流，它是通过化学还原法实施的金属沉积过程【l引。1．2玻璃纤维化学镀银的新工艺与技术银镜反应是最早采用的玻璃纤维化学镀银法f-s～1刀，同时也是目前使用较多的方法。玻璃纤维化学镀银通常分为预处理及施镀两个阶段。其工艺较成熟，但仍存在一些问题。随着玻璃纤维化学镀银技术的发展，各种玻璃纤维化学镀银的新工艺正在不断涌现。1．2．1预处理工艺预处理的主要作用是提高玻璃纤维表面的粗糙度，使表面由疏水性转为亲水性，从而增强基体与镀层的结

4、合力，同时在玻璃纤维表面形成催化活性中心，促使自催化反应的进行。目前预处理工艺需要改进的方面仍较多。使用氯化钯活化液，钯作为贵金属成本较高，少量残留的锡与钯会沉积在银镀层中形成杂质，而且预处理的流程与所需的溶液也相对较多；使用氯化钯活化液还会造成银的团聚，导致很难形成均匀的银镀层。这些都在一定程度上影响了玻璃纤维化学镀银的应用。为了解决这些问题，人们进行了各种尝试，并获得了一定的进展。Liull8】等用带巯基的硅烷对玻璃纤维表面进行自组装修饰，然后进行化学镀银，制得了结合力较高的镀层。TongI旧】等在玻璃纤维上使用一层银的原始镀层来代替预

5、处理，继而通过银的自我催化来完成化学镀银过程。Schaefers(20】等也使用纯纳米银粉层作为催化层，在其上得到的化学镀银层厚度达到200am，银镀层的平均粒径为40nm。该方法可以制得不同表面结构的银镀层，并能很好地调整纳米银镀层表面离子的体谐振，从而应用于光学与遥感领域。研究还发现Ag．W介质能防止银的团聚【2卜231，但缺点是钨会提高镀层的电阻率。Chal24l等采用Au活化液来代替Pd活化液。Au具有相对较低的导电率(2．4×10。6Q·cm)，因此保证了镀层的电阻率不会受到太大的影响。Au与Ag还具有相同的晶体结构和近似的晶格常

6、数【251，同时Au的还原电位高【26】，使得Au很容易沉积于玻璃纤维上。采用该方法制得的银镀层电阻率低，达到1．95×10击Q·cm。该技术的缺点是增加了成本。1．2．2施镀工艺在施镀过程中，经过预处理后的玻璃纤维浸入到按一定比例配制的镀银液中。镀银液的组成对施镀效果有着决定性的影响。镀银液的成分主要包括主盐及络合物、还原剂。收到初稿日期：2008．03．29；收到修改稿日期：2009-01—04作者简介：李芝华。男，1963年生，博士，副教授，中南大学材料科学与工程学院，湖南长沙410083，电话：0731．8830838，E-mail

7、：ligfz@}mail．CSU．edu．cn万方数据第4期李芝华等：化学镀银玻璃纤维·749·由于镀银液不稳定，寿命短，通常还需要加入稳定剂以防止镀液出现混浊而发生分解。开发新型、高效的还原剂与助剂是人们研究的热点。Park[271等采用硝酸银和丁胺的乙醇溶液作为镀银液，制得的镀银层粒径在20～150nm，同时该银镀层还表现出良好的紫外线吸收特性以及表面增强拉曼散射效应。目前还原剂与助剂的选择尚处在摸索阶段，寻找合适的还原剂与助剂是当前玻璃纤维化学镀银的发展方向。2玻璃纤维化学镀银的影响因素目前关于玻璃纤维化学镀银的影响因素研究工作较多。

8、本文结合相关文献，总结出影响镀银沉积率、镀银速率、溶液稳定性、镀层厚度、镀层结合力及镀层外观质量的因素。2．1镀银沉积率银的昂贵价格，导致化学镀银的成本较高。如何降低成本，使化学