化学镀银活性炭导电填料的制备以及用于制备导电浆料

【摘要】导电浆料是一种功能性特种浆料,可以印刷在非导体承印物上,干燥固化后具有导电性和机械性能。目前印制线路(PCB)制造业中出现的加成法的制作方法,其技术基础也是来源于导电浆料的发展,导电浆料根据填料使用的不同价格和性能差别很大,使用贵金属填料性能好但价格昂贵,使用便宜的非金属材料导电性又不是很好,因此在非金属表面包覆贵金属制备导电填料然后用这种导电填料制备导电浆料将是缓和这两种矛盾的一种有效的方法。本文的指导思想也正是源自于此。本文的研究内容主要分为两个部分,第一步是采用活性炭作为包覆基底,在其表面镀覆一层银单质来制备一种化学镀银活性炭导电填料；第二步是使用这种导电填料,制备导电浆料,尽量优化各种配方参数,得到较好的导电性能。在制备化学镀银活性炭导电填料的时候,选择了对金属离子吸附性能较好的椰壳活性炭粉末,用分光光度法动态测量化学镀银反应过程中银离子浓度的方法来对化学镀银的条件进行优化讨论,得出了较合适的活性炭化学镀银条件：硝酸银质量浓度为14g／L,葡萄糖质量浓度为26g／L,反应pH为12-13,稳定剂乙醇用量为40mL/L。然后采用了几种不同的工艺方法对比较难包覆的活性炭进行包覆,通过采用电化学测试,SEM,EDX,万用表等对结果进行分析和检测,选择出了一种合适的方法,结果表明采用吸附二次化学镀银的结果较好,该方法首先通过吸附化学镀银形成分散的点缀镀银结构,然后再通过常规的化学镀银使镀银层尽量的相互连接起来,形成较为理想的化学镀银活性炭。通过二次吸附化学镀银得到的活性炭,表面银的覆盖率高,表面银的质量百分比接近80%,镀银层比较均匀,导电性好,压实厘米电阻为3.8×10-2α2·cm,镀银后的活性炭具有作为导电填料的潜力。在制备得出了化学镀银活性炭导电填料后,用所制备的镀银活性炭作为导电填料制备导电浆料。通过对环氧树脂和聚氨酯两种树脂填充量的对比,得出聚氨酯的最佳填充量比环氧树脂的要低,而且此时的导电性要更好。对比了不同比例的环氧树脂和聚氨酯混合后做连接料制备的导电浆料固化后的导电性和表面形貌,发现当环氧树脂和聚氨酯比例为3：7的时候导电性最好,此时电阻最低；固化后的表面形貌也可以看出环氧树脂表面形貌比较致密,填料颗粒多被包覆在树脂内,而聚氨酯表面形貌则比较疏松,而且表面多孔,部分孔洞还比较大,填料在表面凹凸不平,随着环氧树脂与聚氨酯混合的比例不同,表面形貌介于这两种之间变化,当环氧树脂和聚氨酯的比例为3：7的时候,表面形貌较好,填料颗粒分布比较均匀,表面微孔大小合适,分散均匀。用环氧树脂和聚氨酯按3：7比例混合后加入不同含量的填料得出填料含量在45%的时候导电性最好,电阻最低。最后,在环氧树脂和聚氨酯按3：7比例混合做连接料树脂,填料含量为45%的时候得出各种助剂的最佳使用量为：润湿分散剂的最佳使用量为0.15%,硅烷偶联剂的最佳使用量为2%,消泡剂的最佳使用量为0.1%,此时导电浆料的方阻能达到0.095Ω□-。
【作者】汪浩；
【导师】陈世荣；
【作者基本信息】广东工业大学，工业催化，2014，硕士
【关键词】活性炭；化学镀银；复合型；导电填料；导电浆料；

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