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《中南大学》 2009年
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无钯活化化学镀银玻璃纤维的制备与应用

曹鼎  
【摘要】: 由于同时具有银的优异导电性和耐化学性以及玻璃纤维的高抗拉强度和耐热性,镀银玻璃纤维在复合型导电高分子材料中具有广泛的应用前景。本论文采用无钯活化的预处理方式,通过不同工艺配方制备了镀银玻璃纤维。研究了镀银玻璃纤维电阻率和镀层表面质量的影响因素和作用规律。采用镀银玻璃纤维为导电填料制备了导电胶,研究了不同添加量以及混合填料对导电胶体积电阻率的影响。 利用X射线衍射仪(XRD)对无钯活化预处理的玻璃纤维表面进行了定性分析,通过扫描电子显微镜(SEM)观察了镀银玻璃纤维表面形貌。利用电阻率测试对镀银玻璃纤维的电阻率和导电胶的体积电阻率进行了研究。研究结果表明: (1)无钯活化的处理方式适合于玻璃纤维化学镀银。用葡萄糖为还原剂时,化学镀银反应最稳定,所得镀银玻璃纤维的电阻率最低。氢氧化钠浓度越高,反应镀速越快,所得镀层越厚,镀层表面越粗糙。温度与氢氧化钠浓度对镀银反应的影响相似,即温度越高,镀层越厚,但镀层表面质量越差,镀银玻璃纤维电阻率呈先下降后上升的趋势。当装载量为15g/L时,镀银效率最高,镀层包覆完整,得到的镀银玻璃纤维电阻率最低。 (2)研究了机械搅拌和超声处理两种方式对镀层表面质量的影响。与机械搅拌相比,超声处理得到的镀银玻璃纤维其镀层表面更为均匀致密,晶粒粒径也较小,但是粉末中有较多的玻璃纤维没有镀覆上银镀层,并最终导致其电阻率较高。 (3)镀银玻璃纤维粉末的电阻与镀银玻璃纤维电阻和纤维间接触电阻有很大关系。镀层越厚、越均匀致密,镀银玻璃纤维的电阻率越低。镀层表面径向分布的银颗粒在一定程度上能降低镀银玻璃纤维粉末电阻率。 (4)以镀银玻璃纤维为导电填料成功制得导电胶并讨论了改善力学性能的措施。填料添加量与体积电阻率的关系曲线符合渗流理论,当填料添加量为55%时,导电胶电阻率出现大幅度降低。采用粒径较大的镀银玻璃纤维导电填料得到的导电胶更容易形成导电网络,但是其体系力学性能较差。混合填料中镀银玻璃纤维比例为50%时,导电胶的电阻率达到最低。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TQ171.777

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