锦纶化学镀铜织物镀层结合牢度测试方法探究

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1、锦纶化学镀铜织物镀层结合牢度测试方法探究　　摘要：研究了锦纶化学镀铜织物镀层结合牢度的几种测试方法，分别采用超声波法、胶带法、砂纸摩擦法及冷热循环法处理试样，采用织物失重率并结合扫描电镜观察镀层破坏形态来进行表征和评价。结果表明：超声波法、胶带法及砂纸摩擦法均可有效测试镀层结合牢度，且超声波法较适用于薄型化学镀铜织物及其他内应力大的金属镀层织物；冷热循环法对镀层的破坏作用微弱，不适合用于测试镀层结合牢度。关键词：锦纶；化学镀铜织物；结合牢度；测试方法8化学镀铜织物由于具有电磁屏蔽效能优良、质地轻柔、透气性好、价格低廉等特点而得到广泛应用[1-3]，其应用领域涉及服用

2、和产业用多个方面，如防辐射服装、电子器材防护罩等。在化学镀铜织物性能中，铜层与基底的结合牢度是影响质量的一项关键因素，对其测试及评价也十分重要，但由于化学镀铜后残存氢气及造成的微小空洞，导致镀层内应力较大、延展性较差，即“氢脆”现象，使得化学镀铜织物镀层结合牢度相对较差，破坏形式复杂，因此有必要采用不同破坏形式的测试方法来评价金属镀层结合牢度。由于在镀层结合牢度测试评价方法方面的研究探讨较少，因此本文着重研究比较了几种镀层结合牢度测试方法并找出其中简便有效的方法，以期对这类材料的质量分析和评价提供参考。1试验部分1.1试验材料试验样品：锦纶6化学镀铜针织物，依据镀铜

3、增重率分为厚型、薄型两种，厚型试样化学镀铜增重率为（85±2）%，薄型试样增重率为（10±2）%。锦纶织物规格：纱线70D/24F，罗纹组织，克重118g/m2。1.2试验仪器及样品测试采用扫描电子显微镜观察镀层表面形貌，用超声波法、胶带法[4]、砂纸摩擦法、冷热循环法[5]对锦纶化学镀铜织物镀层进行破坏试验，通过失重率和扫描电镜照片来评价镀层结合牢度。1.2.1镀层表面形貌测试采用QUANTA250扫描电子显微镜（SEM）测定镀层表面形貌。1.2.2超声波法用电子天平（精度0.01g）称量试样质量，记为m1；将试样浸于SK3200H型超声波清洗器中，处理时长分别为

4、15min、30min、45min、60min，烘干并用电子天平称量样品质量，记为m2。8测定m1和m2之前，所有的样品都经过干燥，并在20℃、相对湿度65%的标准大气环境下调湿24h。失重率计算式为：1.2.3胶带法将试样粘贴于聚酯胶带上；分别用250g、500g、750g、1000g砝码施压于试样上；保持1min后立刻从胶带上慢慢剥掉试样；正反面各重复粘贴3次；称重测得试样失重率与砝码重量的关系。固定砝码重量为750g，正反面分别粘贴1、3、5、7次，称重测得试样失重率与粘贴次数的关系。1.2.4砂纸摩擦法将试样平铺于砂纸（600目）上，其上放砝码加重，重量分别

5、为250g、500g、750g、1000g；使砂纸与织物试样相互移动产生摩擦，移动动程为20cm；称重测得试样失重率与砝码重量的关系。固定砝码重量为750g，摩擦动程分别为10cm、20cm、30cm、40cm，称重测得试样失重率与摩擦次数的关系。1.2.5冷热循环法将锦纶化学镀铜织物试样在100℃沸水中煮沸20min，然后在0℃的冰水中保持3min，经3次循环处理后[5]，观察镀层脱落情况并测得样品失重率。2结果与讨论2.1镀层表面形貌8图1为厚型、薄型锦纶化学镀铜织物原样的扫描电镜照片，放大倍数5000倍。从图1可见，厚型试样纤维直径较大，镀层表面颗粒大小较不均

6、匀，部分颗粒尺寸较大，表面较粗糙，这与镀铜反应时间长、镀液老化程度有关；薄型试样直径较小，颗粒尺寸微细，金属铜层较为致密均匀，表面光泽较好。2.2超声波法2.2.1SEM测试图2为超声波清洗60min后两种类型镀铜织物试样的扫描电镜照片，放大倍数5000倍。由图2可见，超声波的振荡作用使金属镀层起拱甚至脱落；厚型织物试样金属镀层大块翘起形成裂缝，破坏程度相对较大，薄型织物金属镀层起拱形成多道褶印，说明超声波破坏主要是发生在镀层与纤维结合部位，因此超声波法可用于测试镀层与纤维的结合牢度。2.2.2试验结果图3为超声波法试样失重率与清洗时间之间的关系曲线。由图3可见，随

7、着超声波清洗时间的延长，厚型试样和薄型试样失重率均逐渐升高；薄型试样失重率随时间的延长急剧上升，而厚型试样失重率上升较平缓，此外，薄型试样失重率均高于厚型试样失重率。2.3胶带法82.3.1SEM测试图4为在砝码加重750g条件下，正反面各粘贴3次后两种镀铜织物试样的扫描电镜照片，放大倍数5000倍。由图4可见，两种试样在聚酯胶带的粘贴作用下，与胶带粘贴接触的金属镀层剥落，脱落镀层周围的金属层也因为聚酯胶带粘贴撕扯而起拱变形。2.3.2试验结果图5、图6分别为试样失重率与砝码重量、粘贴次数的关系曲线。由图5和图6可见，随着砝码重量、粘贴次数的增加，两种试样失重率