專利名稱：一種導(dǎo)電化合物用鍍鎳玻璃微珠的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化學(xué)鍍層領(lǐng)域，特別屬于金屬化學(xué)鍍層領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著電子工業(yè)的迅速發(fā)展以及通訊設(shè)備和各種電子產(chǎn)品的日益普及，電磁波輻射危害日趨嚴(yán)重。為提高電子產(chǎn)品的電磁波屏蔽性能，導(dǎo)電化合物可填充在電子設(shè)備、儀器的縫隙等。目前，導(dǎo)電化合物的種類主要有銀系、銅鍍銀系、碳系、鎳系等，綜合考慮導(dǎo)電性、耐氧化性和價(jià)格因素，銀系、銅鍍銀系以及鎳系應(yīng)用最廣泛。銀系作為導(dǎo)電填料的導(dǎo)電化合物導(dǎo)電性好、耐氧化性好，但由于價(jià)格昂貴而限制了其使用范圍。銅系作為填料的導(dǎo)電化合物導(dǎo)電性好，但耐氧化穩(wěn)定性差，隨著時(shí)間的增加銅粉容易氧化最終變成絕緣體。銀粉、鍍銀銅粉有一共同的缺點(diǎn)即密度大，在粘合劑中這些粉填充量高，占總質(zhì)量的80%左右，導(dǎo)致最終導(dǎo)電化合物密度增大，增加了成本。另外這些金屬粉在導(dǎo)電化合物中易出現(xiàn)沉降、遷移現(xiàn)象，影響了該導(dǎo)電化合物的存儲(chǔ)性和使用性。鎳有良好的金屬光澤，對(duì)大氣、鹽水、堿和大多數(shù)有機(jī)酸都具有抗腐蝕性。玻璃微珠鍍鎳后具有良好的金屬光澤，表面導(dǎo)電性好，對(duì)許多介質(zhì)抗腐蝕。而玻璃微珠由于價(jià)格便宜、表面光潔度較高只需要極少量的鎳即可完全包覆玻璃微珠，因此玻璃微珠鍍鎳系列產(chǎn)品會(huì)因?yàn)檩^大的價(jià)格優(yōu)勢(shì)和極佳的穩(wěn)定性作為鎳炭系列的替代品將會(huì)得到極大的推廣價(jià)值。專利CN 101265032A介紹了一種在玻璃顆粒表面鍍鎳的工藝，其直接采用了粗化、敏化、活化處理后鍍鎳，而鍍鎳則采用化學(xué)還原鍍法，經(jīng)過15-30分鐘的鍍鎳，即可得到一種表面鍍鎳的玻璃顆粒粉。由于采用化學(xué)鍍的方式對(duì)于鍍層的厚度及鎳的含量有一定的局限性，鍍層厚或者鎳的含量高時(shí)需要的鎳鹽濃度較高，則可能在還原鍍的過程中太高的鎳鹽溶液容易產(chǎn)生分解。專利CN 101265032A介紹了一種在有機(jī)玻璃表面真空鍍鎳的一種方法，通過離子轟擊原材料表面使得表面產(chǎn)生活性，提高了基材與鎳的結(jié)合力，最后通過磁控濺射和真空鍍兩種發(fā)放進(jìn)行鍍鎳。對(duì)于玻璃微珠表面來說離子的轟擊不能完全覆蓋，因此會(huì)有一些沒有被離子轟擊表面的活性會(huì)降低，從而會(huì)影響與鎳的結(jié)合力，另外同樣的道理磁控濺射技術(shù)對(duì)于粉體表面鍍鎳來說也不適應(yīng)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中鎳含量低一般達(dá)不到10%，鍍液易分解、污染環(huán)境、 不易產(chǎn)業(yè)化等困難的問題。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是將粒徑為l-200um玻璃微珠(空心或者實(shí)心)經(jīng)表面除污、敏化或者活化，在攪拌下分別加入還原液與錫溶液或還原液與銅溶液進(jìn)行化學(xué)鍍， 錫溶液或銅溶液與還原液反應(yīng)，還原的錫或者銅沉積在微珠表面上，形成預(yù)鍍層。上述反應(yīng)物經(jīng)水洗過濾，然后放入硫酸鎳的氨溶液，加入高壓氫，氫氣就將鎳離子還原為金屬鎳，均勻地沉積于預(yù)鍍錫或銅的微珠表面。上述反應(yīng)物經(jīng)水洗、過濾、干燥后得到雙層結(jié)構(gòu)鍍鎳玻璃微珠，其體積電阻率小于0. 08 Ω-Cm0在本發(fā)明中為除去玻璃粉表面的油污等雜質(zhì)，所用的剪為NaOH或KOH或CaOH等， 所用的酸為硫酸、硝酸、鹽酸、乙酸、磷酸等。本發(fā)明中為了粗化玻璃微珠表面所用的腐蝕劑為氫氟酸。其濃度為1% 30%，溫度為1 50°C，時(shí)間為1 50min。本發(fā)明中敏化液為氯化亞錫的鹽酸溶液，敏化條件為 敏化液的配方成分氯化亞錫(SnCl2*2H20) Ig 20g/L ；
鹽酸(HC1，37%) Iml 60ml/L; 敏化的工藝條件溫度5 50°C ；
時(shí)間 1 20分鐘。本發(fā)明中預(yù)鍍銅的配方以及工藝條件為
預(yù)鍍銅的配方成分硫酸銅(CuS04*5H20) 2g 8g/L ；
酒石酸鉀鈉(NaKC4H4 06·4Η20，) 20g 30g/L ； 氫氧化鈉(NaOH) 7g/L ； 甲醛(HCHO) 10ml/L; 工藝條件溫度 15 25°C ；
時(shí)間 20 30分鐘。本發(fā)明中在配置鎳氨溶液時(shí)，Ni S04*6H20質(zhì)量為玻璃為重的50-2500%，反應(yīng)溫度為120°C 250°C，氫氣壓力為2. 2MPa以上。攪拌速度為^OOrpm，還原鎳沉積到玻璃微珠
表面上，其中鎳鍍層質(zhì)量占粉體總質(zhì)量的10% 80%。本發(fā)明中所用的還原液可選用糖類、酒石酸鹽、甲醛和胼類等，其中以糖類、酒石酸鹽或醛類為最佳。用本發(fā)明的鍍鎳玻璃微球制得的導(dǎo)電化合物，其成分分別為鍍鎳玻璃微珠 240g，甲基乙烯基硅膠100g，雙二五0. 5 2g，其他助劑適量，經(jīng)170°C、IOMPaUOmin硫化條件，最終得到的導(dǎo)電橡膠制品體電阻< 0. 08Q.Cmo經(jīng)上述方法制備的鍍鎳玻璃微珠具有以下優(yōu)點(diǎn)
1.鍍鎳玻璃微珠表面的鍍鎳層質(zhì)量只占總質(zhì)量的1-25%，使成本大為降低，便于工業(yè)化大量生產(chǎn)使用。2.下表列出了國內(nèi)外專利、資料中各種導(dǎo)電粉與本發(fā)明鍍鎳玻璃微珠相應(yīng)的密度值(g/cm3)
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)電化合物用鍍鎳玻璃微珠的制備方法，其特征在于按照如下步驟進(jìn)行一、將粒徑為10-200um的空心或者實(shí)心玻璃微珠表面除污、敏化、活化；二、將經(jīng)過步驟一處理過的玻璃微珠在攪拌下分別加入還原液與錫溶液或還原液與銅溶液進(jìn)行化學(xué)鍍，錫溶液或銅溶液與還原液反應(yīng)，還原的錫或者銅沉積在玻璃微珠表面上， 形成預(yù)鍍層；三、將經(jīng)過步驟二處理過的玻璃微珠，經(jīng)水洗后加入硫酸鎳的氨溶液，加入氫氣，在高溫高壓下氫氣將鎳離子還原為金屬鎳，均勻地沉積于玻璃微珠的預(yù)鍍層表面；四、將經(jīng)過步驟三處理的玻璃微珠水洗、過濾、干燥，得到雙層結(jié)構(gòu)鍍鎳玻璃微珠。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種導(dǎo)電化合物用鍍鎳玻璃微珠的制備方法，其特征在于 步驟一所述的除污使用的堿為NaOH或KOH或CaOH使用的酸為硫酸或者硝酸或鹽酸或乙酸或磷酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種導(dǎo)電化合物用鍍鎳玻璃微珠的制備方法，其特征在于 步驟一中敏化所使用的敏化液為氯化亞錫的鹽酸溶液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種導(dǎo)電化合物用鍍鎳玻璃微珠的制備方法，其特征在于 步驟二所述預(yù)鍍層中錫或者銅質(zhì)量為玻璃微珠質(zhì)量百分比的0. 1 1%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種導(dǎo)電化合物用鍍鎳玻璃微珠的制備方法，其特征在于 步驟三所述硫酸鎳的氨溶液是指硫酸鎳等二價(jià)鎳的氨溶液，溶液中M S04-6H20質(zhì)量為玻璃玻璃微珠質(zhì)量的50-2500%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種導(dǎo)電化合物用鍍鎳玻璃微珠的制備方法，其特征在于 步驟三所述的高溫高壓是指，溫度為120°C 250°C，壓強(qiáng)為2. 2MPa以上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種導(dǎo)電化合物用鍍鎳玻璃微珠的制備方法，其特征在于 步驟三所述氫氣將鎳離子還原為金屬鎳，金屬鎳的質(zhì)量為鍍鎳玻璃微珠總質(zhì)量的10% 80%。
全文摘要
一種導(dǎo)電化合物用鍍鎳玻璃微珠的制備方法，其特征在于將粒徑為10-200μm玻璃微珠(空心或者實(shí)心)經(jīng)表面除污、敏化、活化，在攪拌下分別加入還原液與錫溶液或還原液與銅溶液進(jìn)行化學(xué)鍍，錫溶液或銅溶液與還原液反應(yīng)，還原的錫或者銅沉積在玻璃微珠表面上，形成預(yù)鍍層，預(yù)鍍層的含量為0.1～1%。上述反應(yīng)物經(jīng)水洗過濾，然后放入硫酸鎳的氨溶液，加入高壓氫氣，氫氣在高溫高壓下將鎳離子還原為金屬鎳，均勻地沉積于預(yù)鍍錫或銅的玻璃微珠表面。
文檔編號(hào)C23C18/34GK102557480SQ20111040880
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月11日
發(fā)明者李慧芬, 杜彩麗, 胡小艷 申請(qǐng)人:太原海祥源科技有限公司