滌綸織物上化學(xué)鍍銅的性能研究

滌綸織物上化學(xué)鍍銅的性能研究

1電磁屏蔽導(dǎo)電織物制備方法隨著電子技術(shù)的快速發(fā)展，人們在生產(chǎn)和生活中使用的電子產(chǎn)品和設(shè)備越來越多。輻射是影響人們生活健康和電子設(shè)備穩(wěn)定性的重要問題，而且不同國家和地區(qū)對磁體屏蔽的標(biāo)準(zhǔn)要求也越來越嚴(yán)格。由于金屬銅的強(qiáng)導(dǎo)電性,化學(xué)鍍銅廣泛應(yīng)用于制備電磁屏蔽導(dǎo)電織物。目前商業(yè)化學(xué)鍍銅溶液均是采用甲醛作還原劑本工作旨在將以次磷酸鈉作還原劑化學(xué)鍍銅溶液應(yīng)用于制備導(dǎo)電滌綸織物,并且研究化學(xué)鍍銅溶液成分和操作條件對沉積速度,鍍層成分、晶體結(jié)構(gòu)、表面形貌和織物表面電阻的影響。22.1滌塔夫干產(chǎn)品以滌綸(PET)織物(型號(hào):210T滌塔夫;紗支密度:(51×38)count/cm2.2防交叉污染修復(fù)滌綸織物化學(xué)鍍銅前需要進(jìn)行表面預(yù)處理,包含以下步驟(每個(gè)步驟之間須用蒸餾水進(jìn)行漂洗防止溶液交叉污染):(1)基材在除油溶液(5g/LNaOH;70℃)中浸泡3min;(2)在粗化溶液(15g/LKMnO2.3導(dǎo)電織物表面形態(tài)表征化學(xué)鍍銅沉積速度用單位時(shí)間、單位面積上沉積的銅鍍層重量表示,其單位為g/(m采用X射線衍射(XRD;CuKα射線;40kV;100mA)分析鍍層的晶體結(jié)構(gòu);采用掃描電鏡(SEM)(modelJSM-5600LV,JEOL,Japan)分析織物鍍銅后的微觀表面形態(tài);采用能譜儀(EDAX)測量化學(xué)鍍層的化學(xué)成分。采用PARSTAT(Model2273)電化學(xué)工作站測量次磷酸鈉陽極氧化曲線。線性掃描伏安(LSV)實(shí)驗(yàn)在溫度為70℃條件下進(jìn)行,掃描速度為10mV/s。工作電極為面積為1.0cm采用四探針法(ASTMF390)測量導(dǎo)電織物表面電阻(ohms-per-square或Ω/□);采用雙軸傳輸線法(ASTMD4935-99)測量導(dǎo)電滌綸織物的電磁屏蔽效能。許多學(xué)者介紹了平面波電磁屏蔽效能的測量設(shè)備和測量程序33.1鎳離子對化學(xué)鍍銅沉積速度的影響鎳離子濃度在不同溫度下對化學(xué)鍍銅沉積速度的影響如圖1所示。鎳離子濃度<0.0019mol/L時(shí),當(dāng)化學(xué)鍍銅層覆蓋了鈀催化層后,銅鍍層表面失去活性,反應(yīng)速度急劇下降甚至反應(yīng)完全停止。以次磷酸鈉為還原劑的化學(xué)鍍銅體系比以甲醛為還原劑更為復(fù)雜,因?yàn)榻饘偌冦~對次磷酸鈉的氧化沒有催化作用,導(dǎo)致在純銅表面氧化還原反應(yīng)無法持續(xù)。在溶液中添加鎳離子使少量金屬Ni與Cu共沉積,沉積的鎳可以起到催化次磷酸鈉氧化的作用,從而保證化學(xué)鍍銅反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行。當(dāng)鎳離子濃度偏低時(shí),化學(xué)鍍銅的沉積速度會(huì)隨時(shí)間的變化而變慢并且最終會(huì)停止反應(yīng),因?yàn)殄儗渔嚭科投荒芫S持鍍層表面的催化活性。因此,必須維持鎳離子濃度在某個(gè)臨界值以上才能保持化學(xué)鍍銅沉積速度。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)當(dāng)鎳離子>0.0030mol/L時(shí),反應(yīng)永遠(yuǎn)不會(huì)停止。圖1說明,在任何溫度下,隨鎳離子濃度從0.0030mol/L增至0.0076mol/L,沉積速度明顯增加,這應(yīng)該時(shí)由于溶液中鎳離子濃度增加導(dǎo)致鍍層鎳含量的增加造成的。溶液pH值對沉積速度的影響如圖2所示。溫度為60℃時(shí),化學(xué)鍍銅沉積速度都很低,pH值對沉積速度影響不大。當(dāng)溫度>65℃時(shí),沉積速度隨著pH值的增加而明顯加快。這些說明pH值和溫度都是影響沉積速度的重要因素。實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明,當(dāng)鎳離子濃度和溫度分別>0.0038mol/L和65℃時(shí),化學(xué)鍍銅反應(yīng)可以連續(xù)進(jìn)行,反應(yīng)速度很快,而且鍍層的顏色呈棕黑色。鍍層外觀呈黑色通常意味著較差的物理和電氣性能。因此,添加適量亞鐵氰化鉀(K3.2鍍層鎳離子和k如前所述,因?yàn)榛瘜W(xué)鍍銅溶液中含有鎳離子,鍍銅層中含有少量金屬鎳。鎳離子和K表1說明鍍層鎳含量隨溶液中鎳離子含量明顯增加,當(dāng)鎳離子濃度達(dá)到0.0076mol/L時(shí),鍍層中鎳的含量將達(dá)到13.95%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。當(dāng)溶液中鎳離子濃度為0.0038mol/L時(shí),添加K3.3化學(xué)鍍銅溶液中k在不同K圖5(b)～(d)顯示:隨著化學(xué)鍍銅溶液中K3.4線衍射xrd對不同k采用X射線衍射(XRD)對不同K3.5鎳離子濃度對表面電阻的影響鍍銅織物的表面電阻與織物上覆蓋的鍍銅層重量有直接關(guān)系。因此,為了研究化學(xué)鍍銅參數(shù)對表面電阻的影響,織物上鍍覆的銅層重量固定為30g/m圖7顯示,隨著溶液中鎳離子濃度的增加,織物表面電阻明顯增大。前面已經(jīng)介紹,溶液中鎳離子濃度增加會(huì)使鍍層中Ni含量增加。根據(jù)化學(xué)鍍鎳的原理,鍍層中的Ni是以Ni-P合金形式存在的。Ni-P合金的電阻率比銅高得多(120μΩ·cm)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得出,當(dāng)鎳離子和K4鍍層的表面形貌采用次磷酸鈉作還原劑化學(xué)鍍銅制備導(dǎo)電滌綸織物?；瘜W(xué)鍍銅溶液的成分和操作條件對化學(xué)鍍銅的沉積速度、鍍層成分、結(jié)構(gòu)和表面形貌具有重大的影響。化學(xué)鍍銅的沉積速度隨著溫度、pH值和鎳離子濃度的升高而加快,而且沉速度過快會(huì)導(dǎo)致鍍層疏松,表面