化学镀法制备银包覆超细铜粉反应工艺研究
化学法制备超细银粉的研究进展
化学法制备超细银粉的研究进展
宋永辉;梁工英;兰新哲
【期刊名称】《贵金属》
【年(卷),期】2006(027)004
【摘要】化学法制备超细银粉是目前研究的一个热点,作者在总结前人研究成果的基础上,系统地阐述了超细银粉的分类、化学制备原理及工艺,并对液相化学方法制备超细银粉的技术研究现状进行了综述,对超细银粉制备过程中的主要影响因素进行了分析.
【总页数】6页(P67-72)
【作者】宋永辉;梁工英;兰新哲
【作者单位】西安交通大学,陕西,西安,710049;西安建筑科技大学,陕西,西
安,710055;西安交通大学,陕西,西安,710049;西安建筑科技大学,陕西,西安,710055【正文语种】中文
【中图分类】TG146.3+2
【相关文献】
1.纳米粉体的化学沉淀法及溶胶凝胶法制备研究进展 [J], 王小丹
2.基于液相化学还原法的电子浆料导电相可控制备\r装置及控制方法的研究进展[J], 彭晓文;张晓桂;高波
3.基于液相化学还原法的电子浆料导电相可控制备装置及控制方法的研究进展 [J], 彭晓文; 张晓桂; 高波
4.化学还原法中制备条件对超细银粉形貌的影响 [J], 敖毅伟;杨云霞;袁双龙;丁丽
华;陈国荣
5.化学气相沉积法在金属衬底上制备石墨烯及其H_(2)刻蚀的研究进展 [J], 王宇薇;王彬
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化学镀铜配方组成,化学镀铜成分分析及生产技术工艺
化学镀铜配方组成，生产工艺及技术应用1 背景化学镀(Chemiealplating)又称自催化镀;(Autoeatalytieplating)，是指在没有外加电流的条件下，利用溶液中的还原剂将金属离子沉积在具有催化活性的基体表面。
从本质上讲，它发生的是一种自催化的氧化还原反应，又可译为不通电电镀或无电解电镀。
是在基体表面上化学沉积形成金属或合金镀层的一种表面处理技术。
化学镀铜第一次工业应用开始于19世纪50年代中叶，此后化学镀铜技术被大量用于电子和涂装行业，其中印刷电路板的工业生产一度成为规模最大的应用领域。
化学镀铜技术继而被用于金属化工艺，在半导体电子行业等高技术领域扮演着越来越重要的角色，特别是近年来，超大规模集成电路由铝金属化发展为铜金属化工艺以来，化学镀铜技术更加受到关注。
禾川化学引进国外尖端配方解析技术，经过多年的技术积累，成功开发出新型化学镀铜配方技术；该化学镀铜镀层厚度均匀，无明显边缘效应，特别是对复杂形状的基体，在尖角或凹凸部位没有额外的沉积或沉积不足，在深孔、盲孔件、腔体件的内表面也能得到和外表面同样厚度的镀层，因而对尺寸精度要求高的零件进行化学镀铜特别有利；该镀层晶粒细、致密、空隙少，呈光亮或半光亮，比电镀层更加耐腐蚀；该镀铜技术无需电解设备及附件，工艺操作人员也无需带电操作，均可在所需部位镀出合乎要求的镀层。
该镀铜技术广泛应用于电子、汽车、航空等行业。
2化学镀铜常见组成典型的镀液成分主要由无机盐和有机添加剂组成。
无机盐包括CuCl2、CuSO4、氯离子，采用的主要有机添加剂包括促进剂(或称为光亮剂)；抑制剂(表面活性剂，润湿剂，阻化剂)。
2.1铜盐铜盐是化学镀铜的主盐，提供镀铜所需要的铜离子，可以使用CuSO4、CuC12、Cu(NO3)2、Cu(OH)2、(CH3COO)2Cu、酒石酸铜等二价铜盐;目前最常采用的铜盐为硫酸铜,化学镀铜溶液中铜盐的含量越高，镀速越快；但是当其含量继续增加达到某一定值后，镀速变化不再明显。
化学还原法制备超细银粉
第一章 前言
１．１超细银粉概况
现代科学技术的飞速发展，对材料的性能提出了更高的要求，而材料的性能 和它的晶粒尺寸关系密切，当晶粒尺寸小到一定程度时，材料的某些性能将会发 生突变，如在光、电、磁、热等方面显示出奇异特性。超细粉末通常是指平均粒 径小于０．５越ｍ的微小固体颗粒，因其本身具有量子尺寸效应、小尺寸效应和表 面效应，与普通大颗粒材料相比，呈现出许多特有的物理、化学性质。因而自二 十世纪八十年代以来，超细粉末作为一种新型材料引起了各国政府及科学家的极 大重视。美国、日本、西欧等发达国家都将其列入发展高技术的计划中，投入了 相当的人力物力。例如美国的“星球大战”计划，西欧各国的“尤里卡”计划，日本 １９８１年开始实施的“高技术探索研究”计划都列入了超细粉体材料的研究和开发。 一些超细粉末如钛酸钡、氮化硅，氧化锆等已经实现了商品化…。
1770原料9995q85y675原料9995gb413584原料纯银粉ag一049999ybll770原料纯银粉ag051纯银粉ag05超细银粉fagc一1超细银粉fagc超细银粉fhgc一3超细银粉fagc99999xqb52280原料99999qshl1280原料999gbl77479厚膜线路999gbl77479厚膜线路999gbl77479厚膜线路gbl77379羞轰厚北京有色金属研究总院昆明贵金属研究所太原天津电解铜厂北京有色金属研究总院沈阳常州重庆冶炼厂白银有色金属公司北京有色金属研究总院芜湖冶炼北京有色金属研究总院昆明贵金属研究所太原电髌铜厂北京有色金属研究总院西北铜加工厂北京有色金属研究总院沈阳黄金专科学校北京有色金属研究总院昆明贵金属研究所北京有色金属研究总院昆明贵金属研究所北京有色金属研究总院昆明贵金属研究所北京有色金属研究总院昆明贵金属研究所12常用制备方法超细银粉的制各方法有很多种大体上可以分为物理方法和化学方法
化学镀铜研究进展
化学镀铜研究进展摘要：随着化学镀铜技术的不断发展，其在表面处理行业中的地位不断的上升，并在电子工业、航空航天和机械工业等各行各业中得到了广泛的应用。
伴随着化学镀铜技术应用范围的不断扩大，化学领域中对化学镀铜的研究成为了一个热点。
基于此，文章从化学镀铜的应用范围出发，对化学镀铜的研究进展以及未来研究的方向进行了一定的分析和总结。
关键词：化学镀铜研究进展应用化学镀铜是在具有靶等催化活性物质的表面，以甲醛等还原剂所具有的稀释作用将物质表面的铜离子析出，促进物质表面清洁度得以提升的一种技术。
和电镀铜相比较，化学镀铜的基体应用范围更为广阔，工艺设备也更加简单，但是在镀层的厚度和性能上却更加均匀、良好，促进着化学镀铜技术应用范围的扩大，加强着人们对化学镀铜技术研究力度的提升。
一、化学镀铜的应用范围在最初的技术应用上，化学镀铜主要作用在线路板孔金属化的印制和塑料电镀上。
由于线路板孔金属化的印制过程很少使用直接电镀的方法，因此，化学电镀技术被应用其中。
塑料电镀中，无论是装修性的还是功能性的，为了获得良好导电性能的底层，并最终获得良好的镀层，其都需要通过化学镀层技术来实现。
陶瓷的加工中，部分具有特殊功能的陶瓷需要进行表面金属化的处理，以对陶瓷微粒和金属基体中所存在的浸润问题进行解决，同时，还能在焊接的实施中连接电子元件和陶瓷，以适应军事和航空航天方面的特殊需求。
根据化学镀铜的研究，国外在半导体设备和便携式电子仪器的外壳中加入了具有亚磷酸盐还原剂的化学镀铜技术，有效的实现了高性能电磁波屏蔽的效果。
近些年来，随着人们对导电高分子材料研究力度的加深，通过在高分子材料的表面实施化学镀铜技术，这一技术的实施有效的有效的获得了导电率和铜相近的高分子填充复合材料。
同时，化学镀铜技术还在电子封装技术上得到了广泛的应用，随着微电子制造业向精细化方向的发展，电子封装中原本普遍使用的铝材料在电子较大和散热性能差的弊端逐渐显露，但这些问题却不在铜材料中显现。
超细银粉的液相还原法制备及放大实验研究
一、概述近年来，超细银粉作为一种重要的功能材料，被广泛应用于光电领域、生物医药领域以及传感器等领域。
传统的银粉制备方法存在着成本高、工艺复杂、粒径分布宽等问题，寻求一种简单、高效、低成本的制备方法成为了当前研究的热点之一。
液相还原法因其简单易行、可扩展性强、反应速度快等优点而备受关注。
本文旨在通过液相还原法制备超细银粉，并对其性能进行放大实验研究。
二、液相还原法制备超细银粉1. 原料准备选取优质的银盐作为原料，溶剂选择优质的有机溶剂，如甲醇、乙醇等。
严格控制原料的质量和纯度，确保后续反应的成功进行。
2. 反应条件控制在制备过程中，控制好反应的温度、反应时间、还原剂的用量等关键参数。
通过实验设计和参数优化，找到最佳的反应条件，提高银粉的产率和粒度分布。
3. 反应过程监控通过实时监测反应过程中的各项参数变化，以及对产物的形貌和结构进行表征，确保银粉的制备质量和性能。
三、超细银粉的性能表征1. 形貌表征通过扫描电镜等表征手段，观察银粉的晶体形貌、粒径大小等特征，为后续性能测试提供可靠的基础。
2. 结构分析利用X射线衍射、透射电镜等手段对银粉的结构进行分析，了解晶体结构、晶格参数等信息，为银粉的应用提供理论基础。
3. 性能测试对银粉的导电性、光学性能、抗氧化性等关键性能进行测试，评估其在各个领域的应用潜力。
四、超细银粉的应用放大实验1. 光电领域应用利用制备的超细银粉，制备导电膜、导电浆料等，用于太阳能电池、柔性电子器件等的制备，评估其在光电领域的应用效果。
2. 生物医药领域应用将超细银粉应用于生物医药领域，如抗菌材料、生物传感器等，评估其在抗菌、生物医药方面的应用效果。
3. 传感器领域应用将超细银粉应用于传感器的制备中，如气体传感器、化学传感器等，评估其在传感器领域的应用效果。
五、结论与展望通过液相还原法成功制备了超细银粉，并对其进行了全面的性能表征和应用放大实验研究。
结果表明，所制备的银粉具有良好的性能和应用潜力，为银粉在光电领域、生物医药领域、传感器领域等的应用拓展提供了有力的支撑。
片状镀银铜粉的制备及性能表征
Vol 133No 14・56・化工新型材料NE W CHE M I CAL MATER I A LS 第33卷第4期2005年4月基金项目:2003年大连市科委留学回国基金作者简介:常英(1978-),女,在读硕士研究生,研究方向为高分子精细化工。
片状镀银铜粉的制备及性能表征常 英 刘彦军(大连轻工业学院化工系,大连116034)摘 要 采用化学还原反应制备镀银铜粉,并讨论了银氨溶液浓度和甲醛浓度对制备镀银铜粉的影响。
所得镀银铜粉用XRD 衍射和隧道扫描电镜进行表征,研究表明镀银铜粉具有良好的常温抗氧化性能。
关键词 片状铜粉,镀银铜粉,球磨The prepara ti on and charactera ti za ti on of fl ake silver 2coa ted copper powerChang Ying L iuYanjun(Depart m ent of Che m istry Engineering,Dalian I nstitute of L ight I ndustry,Dalian 116034)Abstract The silver 2coated copper power was p repared by che m ical reduacti on and ball grinding t o make flakp r oduct .The influence of concentrati on of argentam ine and f or maldehyde s oluti on t o the p r ocess were discussed .The r oom te mperature resistance t o oxygenati on was studied by means of SE M and XRD.The result showed the indicated silver 2coated copper power surely has the stability at r oom te mperature .Key words flake copper power,silver 2coated copper,ball grinding 金属粉末可作为导电胶、导电涂料、导电塑料等材料的导电填料,尤其是银粉导电性好、抗氧化能力强、性能稳定,应用广泛。
银包铜双金属粉的研制
银包铜双金属粉的研制近年来，新材料的研究成为了科学研究的一个重点。
特别是金属材料的研究方面，其应用范围日渐扩大，特别是在建筑、机械、电子、通信等领域都有着广泛的应用。
其中一种新型材料——银包铜双金属粉受到了人们的关注。
银包铜双金属粉是一种由铜和银组成的金属粉末，其中铜为主体材料，银则固定于铜的表面。
银包铜双金属粉不仅继承了铜的高导电、高热传导性能，同时还具备了银的高反射性、耐氧化性和抗腐蚀性等优异性能。
银包铜双金属粉被广泛应用于电子元器件，特别是晶体管等微电子元件在制作中的焊接工艺，可有效提高元器件的防爆能力和耐腐蚀性。
在静电涂料、切割工具和薄膜材料等领域也有广泛应用。
如何制备优质的银包铜双金属粉是关键。
经过长期的研究，银包铜双金属粉制备方法不断更新，目前较为成熟的方法主要有物理方法和化学方法两种。
1.物理方法：物理法是对两种金属材料进行混合之后，通过物理手段制得银包铜双金属粉末，包括球磨法、真空气氛烧结法、电化学共沉积法等。
球磨法是最常用的制备方法之一，其利用高速球劣将金属混合碾磨，最终得到银包铜双金属粉末。
而真空气氛烧结法则是利用真空特性对金属材料进行柔性加热和烧结，使两种金属材料形成一体。
电化学共沉积法是将两种金属材料溶解于同一电解液中，通过控制电位差来控制各种金属离子的共沉积，最终得到银包铜双金属粉末。
2.化学方法：化学法是在反应物的作用下将银和铜元素还原，使其中银被完全覆盖在铜的表面上形成银包铜双金属粉末，包括还原法、浸渍法、化学共沉积法等。
还原法是将反应体系中的还原剂与金属材料反应，生成粉末状银包铜双金属。
浸渍法是将铜基体材料先浸泡在含有银的溶液中，然后将浸渍的铜基体进行烧结，形成银包铜双金属的粉末。
化学共沉积法利用纳米技术，在特定的反应条件下使银元素沉积在铜材料表面，最终形成银包铜双金属的粉末。
综上所述，银包铜双金属粉具有多种优异性能，在不同的应用领域中具有广泛的应用前景。
通过不断探索和研发，制备优质银包铜双金属粉的核心技术将会为该材料的应用带来新的突破与发展。
超细银粉加工工艺
超细银粉加工工艺超细银粉是一种具有广泛应用前景的新型材料，其加工工艺对于银粉的性能及应用具有重要影响。
本文将介绍超细银粉加工工艺的原理、方法和应用，旨在为读者提供相关知识和技术指导。
一、超细银粉加工工艺的原理超细银粉是指颗粒粒径在纳米级别的银粉，其具有较高的比表面积和较好的导电性能。
超细银粉加工工艺的原理主要包括两个方面：机械力作用和热力学效应。
机械力作用是指通过机械设备对原始银粉进行粉碎、研磨等处理，使其颗粒大小减小到纳米级别。
常用的机械力作用方法有球磨法、高能球磨法等。
通过机械力作用，可以将粗粒径的银粉颗粒细化为纳米级别，提高其比表面积和导电性能。
热力学效应是指通过热处理对超细银粉进行表面改性，提高其稳定性和分散性。
热力学效应包括高温煅烧、表面包覆等方法。
通过热力学效应的作用，可以使超细银粉颗粒表面形成保护膜，防止其在储存和使用过程中的氧化和团聚现象。
二、超细银粉加工工艺的方法超细银粉加工工艺主要包括溶胶凝胶法、气相法、湿法还原法和物理法等。
溶胶凝胶法是将银盐与溶剂混合，通过化学反应生成胶体，然后通过热处理或干燥将胶体转化为超细银粉。
这种方法制备的超细银粉颗粒细小均匀，分散性好，适用于制备高纯度的超细银粉。
气相法是将银原子通过高温蒸发，然后通过凝聚和沉积形成超细银粉。
这种方法制备的超细银粉具有较高的纯度和较好的分散性，适用于大规模生产和工业化应用。
湿法还原法是将银盐与还原剂在溶液中反应，生成超细银粉。
这种方法制备的超细银粉操作简单、成本低廉，适用于小规模生产和实验室研究。
物理法是通过机械力作用或电化学方法对银粉进行粉碎、研磨或电解分解，得到超细银粉。
这种方法制备的超细银粉颗粒细化均匀，适用于特殊要求的应用。
三、超细银粉加工工艺的应用超细银粉具有良好的导电性能和抗氧化性能，广泛应用于电子、医疗、催化剂等领域。
以下是几个典型的应用案例：1. 电子领域：超细银粉可以用于制备高导电性的导电胶黏剂，用于电子元器件的连接和封装。
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第30卷 第1期2008年1月武 汉 理 工 大 学 学 报
JOURNALOFWUHANUNIVERSITYOFTECHNOLOGYVol.30 No.1
Jan.2008
化学镀法制备银包覆超细铜粉反应工艺研究徐 锐1,2,周康根1,王 飞3(1.中南大学冶金科学与工程学院,长沙410083;2.河南科技大学化工与制药学院,洛阳471003;
3.洛阳单晶硅厂,洛阳471000)
摘 要: 反应体系中引入强还原剂水合肼,通过反应条件的控制抑制置换反应,使银氨溶液优先发生液相还原反应,制备了与原铜粉粒径和形貌大致相同的铜2银双金属粉;采用XRD、EDX、激光粒度分析仪等检测方法对包覆双金属粉的晶相组成及含量、表面包覆层相组成及含量以及粒径分布等加以研究。研究表明:溶液的pH、反应温度、PVP加入量以及水合肼浓度是工艺的主要影响因素;水合肼还原法经过3次包覆后,铜粉表面形成连续的银膜,克服了置换反应消耗过多的铜粉、制备的铜2银双金属粉呈胶状不易洗涤、干燥后易于结块等不足。关键词: 水合肼; 超细铜粉; 双金属粉; 工艺中图分类号: TF123文献标识码: A文章编号:167124431(2008)0120024204
ResearchontheTechnicsofSilver2coatingUltra2fineCoppersviaElectrolessPlating
XURui1,2,ZHOUKang2gen1,WANGFei3(1.SchoolofMetallurgyScienceandEngineering,CentralSouthUniversity,Changsha410083,China;
2.SchoolofChemicalandPharmaceuticalEngineering,HenanUniversityofScienceandTechnology,Luoyang471003,China;3.LuoyangSingleCrystalSilicFactory,Luoyang471000,China)
Abstract:
Cu2Agbimetallicpowderswhosegrainsizewassimilartothecopperpowders,werepreparedbyreductionreac2
tionwithhydrazineasthereducingagentbymeansofinhibitingsubstitutionreaction.Compositionandcontentforthecoatedcopperpowders,compositionandcontentofthecoated2surfaceandparticlesizedistributionarecharacterizedinturnbyXRD,EDXandMICRD2PLUS.TheinvestigationshowsthatthemaininfluencefactorsontechnicsarepHinsolution,temperature,theaddingofPVP,concentrationofhydrazineandsoon;acontinuoussilverfilmisformedonthesurfaceofcopperpowderbythree2timescoating,theproblemonconsumptionofcopperpowderitself,colloidCu2Agbimetallicpowderwhichisnoteasilywashedagglomerateafterdryingovercome.Keywords:
hydrazine; ultra2finecopper; bimetallicpowders; technics
收稿日期:2007209219.
基金项目:国家自然科学基金(50474047).
作者简介:徐 锐(19682),男,博士生.E2mail:xrxr2001@sohu.com
非电镀包覆技术是利用还原剂将溶液中的金属盐还原成金属状态,在此过程中不需要利用电压[1],包
覆技术广泛应用于微电子学、计算机工程、催化以及航空技术等等[224],其特点在于对于任何形状的金属、电
介质以及半导体的颗粒均能获得均匀的包覆,而且能够控制包覆层的物理化学性质(导电性、化学和磁力性质)。由于可作为真空沉淀技术和化学气相沉积(CVD)的替代方法或补充技术,非电镀包覆引起了广泛关注。目前小尺寸大容量多层陶瓷电容器(MLCC)贱金属化已成为一种趋势,作为铜、镍等贱金属取代贵金属钯、银充当内电极材料是一种降低MLCC价格的有效措施;然而,铜内电极在烧结过程中易于氧化,生成难导电的氧化物,其应用受到大大的限制。超细铜粉表面包覆抗氧化性银可解决上述问题。目前制备核壳型铜2银双金属粉的方法主要是置换法,即用铜粉去置换[Ag(NH
3)2]+,
该法又被称为化
学镀法[529]。采用铜粉直接置换[Ag(NH3)2]+的银,由于反应体系中铜粉本身作为还原剂参与反应,生成的Cu2+在体系中生成[Cu(NH3)4]2+,微细铜粉具有很高的表面吉布斯自由能,易发生竞争吸附,且优先吸附铜氨配离子,排斥银氨配离子与铜粉的接触,制止了银在其表面沉积,一次性包覆只能得到点缀型结构;另外制备的铜2银双金属粉呈胶体状,不易洗涤,干燥易于结块。文中介绍了一种新的包覆技术即液相还原法,该法在反应体系中引入还原剂水合肼,通过反应条件的控制使[Ag(NH3)2]+优先发生还原反应,抑制置换反应,解决了上述置换反应的不足,该体系易于得到包覆结构,又不消耗过多铜粉。
1 实 验1.1 主要试剂微米级铜粉:浙江省新昌县恒升金属纳米材料有限公司,筛分得到200—300目铜粉;硝酸银:上海精细化工材料研究所,分析纯;氯化亚锡:广东汕头市西陇化工厂,分析纯。1.2 微米级铜粉预处理铜粉表面氧化膜的除去:取一定量的微米级铜粉用5%(质量分数)稀硫酸洗涤,然后用蒸馏水洗涤至无Cu2+为止(六氰合铁酸钾检测)。铜粉表面敏化及活化处理:除去氧化膜的铜粉加入到含10g・L-1SnCl2・
2H2O的盐酸溶液中,常温下搅拌2h,洗涤后转移至10g・L-1AgNO3氨溶液中,搅拌2h,过滤、充分洗涤至
无Cl-。1.3 核壳型铜2银双金属粉的制备1)将5g预处理的铜粉、若干PVP置于乙醇和水混合溶液中,搅拌分散1h;2)称取适量硝酸银用氨水
溶解,形成银氨溶液;3)将反应器中溶液加水定容至200mL,搅拌30min,滴加还原剂水合肼溶液,待反应完毕后过滤、水洗、乙醇洗,40℃真空下干燥,得到铜2银双金属粉。随着反应条件不同,得到铜2银双金属组分含量和结构亦不相同。1.4 铜2银双金属粉表征日本理学D/max22500型X2ray表征包覆双金属粉的晶相组成;日本电子公司JSM26369LV型光电子能谱表征铜2银双金属粉表面的相组成及含量;英国MalvernInstrumentsLtd型号MICRD2PLUS表征铜2银双金属粉的粒径分布。
2 结果与讨论2.1 pH影响水合肼作为强还原剂,廉价易得,还原能力强,它的氧化产物是极为干净的N
2,
不致引进有害杂质。水
合肼液相还原法制备铜2银双金属粉是作为还原剂的水合肼将溶液中的银氨溶液中的Ag+还原析出金属银的过程。从反应过程来看,总反应是由2个半反应组成的氧化还原电池反应:
还原反应Ag(NH
3)+2+e=Ag↓+2NH3(1)
电极电动势φ0=0.373V
氧化反应N2H4+4OH-=N2↑+4H
2O(2
)
电极电动势φ0=[-0.334-0.059pH]V
总电池电动势E=[0.707+0.059pH]V
式(2)及总电动势中均涉及氢氧根离子,溶液的pH势必影响总电池电动势。另外在液相还原体系中,
由于金属铜比银活性强,溶液中存在置换反应,且反应电动势较大,为0.348V。为了充分发挥氧化还原反应,抑制置换反应,就必须增加总电动势,也就是增加溶液的pH,因此反应体系选择在碱性溶液,且pH大于9为宜。当pH小于8时,反应液呈浅蓝色,证明置换反应没有得到充分抑制。
52第30卷 第1期 徐 锐,等:化学镀法制备银包覆超细铜粉反应工艺研究 2.2 温度的影响化学镀是一个共轭点化学过程,它包括银离子的阴极沉积和还原剂水合肼的阳极氧化。对于化学镀的研究已有许多报道,GutzeitG的初生态理论[10]认为,水合肼并非真正的还原剂,由它分解产生的氢原子或氢气才是真正的还原剂。化学镀银过程首先为水合肼在铜原子表面的化学吸附和还原剂中C—N键的断裂[11]。根据化学吸附常数K=Ae
-Ea/(RT
)
,温度越高,颗粒表面的吸附
常数越大,有利于水合肼的吸附;同时在化学反应过程中快速的搅拌,固体颗粒表面产生局部的高温和高压[12],这些能量以热能的形
式释放反应体系,有利于表面吸附和C—N键的断裂。实验中发现:
当反应温度较低时,由于不能提供足够供C—N键的能量,水合肼分解产生的氢原子或氢气量少,Ag+还原不完全,溶液中有少量呈黑色的Ag
2O固体颗粒,图1为反应温度30
℃下获得的铜2银双金属粉
XRD图谱。图1中仅有银、铜的特征峰,尽管试验发现Ag2O固体颗粒,但由于其单独相存在,量少,洗涤过程中易于损失,XRD图谱检测不出。另外反应温度也不宜过高,温度过高易导致还原剂水合肼分解产生氮气和氢气,即消耗还原剂,又不利于形成致密的包覆膜,反应温度以45—55℃为宜。2.3 PVP加入量的影响超细粉体具有较大的比表面积,表面上原子或离子数的比例大大提高,因而其表面活性增强,颗粒之间吸引力增大,外表杂质如水的存在易引起超细粉体的团聚[13]。体系中引入PVP高聚物,吸附于超细铜粉表面的高聚物层产生空间斥力势能,依据空间位阻效应,吸附于铜粉颗粒表面的高分子将颗粒隔开,铜颗粒直接碰撞、团聚的机会大大减小,从而也影响粉体的粒径大小。图2为预处理后铜粉及PVP用量分别为1.5
g、4.0g铜2银双金属粉的粒径分布图。预处理后超细铜粉的平均粒径为15μm,PVP用量为1.5g、4.0g铜2银双金属粉的平均粒径分别为50μm、30μm,由此可见PVP用量对粒径大小有影响,随着分散剂PVP用量
增加,有利于防止颗粒间团聚,颗粒的粒径越小。
分散剂PVP在颗粒表面的吸附有一最佳值,只有在分散剂达到饱和吸附量时,悬浮液体系才稳定,因此PVP加入量不宜过多。另外PVP加入量过多,反应体系粘度增大,液相传质系数随之变小,不利于传质和反应的完全进行,体系中残余的Ag+增多。2.4 水合肼浓度的影响水合肼是反应体系强还原剂,从式(2)的电极电位可知水合肼浓度的增加有利于总电动势的提高,即有利于增大液相还原的速率。由于反应体系水合肼浓度本身已过量,再增加其浓度对反应速率影响不大,也不经济,故水合肼浓度一般控制在2.5—3mol/L为宜。2.5 壳核结构铜2银双金属粉的表征铜粉表面经过活化、敏化处理,铜粉表面点缀分布催化剂Ag