（纺织工程专业论文）镀银滑石粉的制备及其在功能纺织品上的应用.pdf

浙江理工大学学位论文版权使用授权书 学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留 并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。 本人授权浙江理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进 行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 保密口 ，在 不保密口。 学位论文作者签名：裴h 字 日期： 2 0i o 年；月i _ 日 年解密后使用本版权书。 月f z 侣 浙江理工大学硕士学位论文 镀银滑石粉的制备及其在功能纺织品上的应用 摘要 银是一种重要的贵金属，具有优异的导电性和抗菌性。纳米银不但具有金属银的性质， 而且还兼有纳米材料独特的力、热、光、电等方面的性质，在纺织等领域都有广泛的应用。 但纳米银粉的制备成本高，不易分散，粒径和形态控制也比较困难。粉体表面包覆纳米银， 不仅可以节约银粉的用量，而且易于分散，银的沉积厚度、沉积形态和沉积量也容易控制。 在此背景下，本文以一种来源广、价格低的无机矿物原料一滑石粉为载体，采用化学镀的 方法，在其表面包覆银。探讨了镀银的工艺条件和影响因素、滑石粉表面改性以及表面活 性剂对沉积过程及沉积效果的影响，最终在滑石粉表面较完整、致密地包覆一层纳米银颗 粒。将所制备的镀银滑石粉应用于锦纶织物的涂层整理中，探讨镀银滑石粉在抗菌、防紫 外和抗静电功能纺织品上的应用。 本文的主要研究内容和结论如下： ( 1 ) 化学镀银的前处理过程中，滑石粉粗化采用h f ，通过扫描电镜的观察，确定粗化 时间为2 0 m i n 。实验发现，适当加大s n c l 2 2 i - 1 2 0 的用量，延长敏化时间可以使活化后的粉 末颜色加深。但s n c l 2 2 h 2 0 用量过多，粉体表面包覆均匀性下降，因此选用的处理条件为t 2 0 9 ls n c l 2 2 h 2 0 + 5 0 m l lh c l 敏化，时间15 m i n ；2 9 l 硝酸银溶液活化，时间2 0 m i n 。 ( 2 ) 化学镀银工序中采用了三种还原剂：甲醛、葡萄糖、酒石酸钾钠。实验发现，不 同还原剂下，镀层的形貌不同，以甲醛作还原剂时的镀银粉表面包覆最为完整、致密，且 镀层银含量最高；镀层的晶体结构均为面心立方结构，镀层牢度均较好；以甲醛配方的镀 银滑石粉导电性最好，化学镀银反应速率也最快。 ( 3 ) 以甲醛为还原剂，采用银氨液滴入法，对化学镀银条件：温度、p h 值、浓度、装 载量、反应时间进行探讨，确定了最佳镀银条件：温度2 0 - - - 2 5 ，银氨液p h = 1 1 7 ，硝酸银 浓度1 0 9 l ，甲醛浓度1 3 m l l ，粉体装载量2 5 9 l 时，化学镀银反应时间6 0 m i n 。 ( 4 ) 经氨基硅烷偶联剂改性后，滑石粉表面的活化点增多，镀层包覆更完整、致密； 镀银时，不同表面活性剂的加入对滑石粉表面的包覆效果和表面银颗粒的大小影响不同， 表面包覆完整性：s d b s ( 十二烷基苯磺酸钠) s d s ( 十二烷基硫酸钠) p e g ( 聚乙二醇) p v p ( 聚乙烯吡咯烷酮) ；表面的银颗粒大小：p e g s d s s d b s p v p 。 ( 5 ) 采用优化工艺制备的镀银滑石粉，对锦纶织物进行涂层整理，研究不同银含量下 浙江理工大学硕士学位论文 涂层织物的抗菌、防紫外和抗静电性能。结果表明，银含量0 5 时，抑菌率 9 0 ；在银 含量为1 0 2 0 时，3 0 u p f 5 0 ；在银含量为1 5 时，电荷半衰期小于1 0 s 。 关键词：化学镀银；滑石粉；功能纺织品；抗菌；防紫外；抗静电 浙江理工大学硕士学位论文 p r e p a r a t i o no fs i l v e r - c o a t e dt a l cp o w d e r a n di t sa p p l i c a t i o n s 。f u n c t i o n a ltextile!itsi nl u n c t i o n a lt e x t i l e s a b s t r a c t s i l v e ri sa ni m p o r t a n tp r e c i o u sm e t a l ，i th a se x c e l l e n tc o n d u c t i v i t ya n da n t i b a c t e r i a la c t i v i t y n a n o s i l v e rn o t o n l yh a st h en a t u r eo ft h em e t a ls i l v e r , b u ta l s oc o m b i n e st h eu n i q u e c h a r a c t e r i s t i c so fn a n o m a t e r i a l s ，s u c ha st h ef e a t u r e so fs t r e n g t h ，h e a t ，l i g h t ，e l e c t r i c i t y , e t c ， w h i c hw i l le n s u r ei t sw i d ea p p l i c a t i o ni nm a n ya r e a si n c l u d i n gt e x t i l e s h o w e v e r , n a n o s i l v e r p o w d e rc o s t sm u c ht op r e p a r ea n di t i sd i f f i c u l tt od i s p e r s ea n dc o n t r o lp a r t i c l es i z ea n d m o r p h o l o g y t h en a n o - s i l v e rc o a t e dp o w d e r sc a nn o to n l ys a v et h ea m o u n to fs i l v e r , b u ta l s ob e e a s yt od i s p e r s ea n dt h et h i c k n e s s ，p a r e m ，c o n t e n to ft h ed e p o s i t i o no fs i l v e ra r e a l s oe a s yt o c o n t r 0 1 f u r t h e r m o r e ，t h es i l v e r - c o a t e dp o w d e rc a nb eu s e da saf u n c t i o n a la g e n tt oe n a b l ef a b r i c s a n t i b a c t e r i a l ，a n t i - s t a t i c ，a n da n t i - u l t r a v i o l e tt h r o u g hf a b r i cc o a t i n gf i n i s h i nt h i sc o n t e x t ，ak i n d o fi n o r g a n i cm i n e r a lm a t e r i a l s t a l cp o w d e rw a su s e da sac a r d e ri nt h i sp a p e r , w h i c hh a sal a r g e s o u r c ea n dl o wp r i c ea n di tw a ss i l v e r - c o a t e dt h r o u g he l e c t r o l e s sp l a t i n g t h ec o n d i t i o n so ft h e p l a t i n gw e r es t u d i e d ，a sw e l l a st h ee f f e c t so fp l a t i n gp a r a m e t e r s ，s u r f a c em o d i f i c a t i o na n d s u r f a c t a n t so nt h ep l a t i n gp r o c e s sa n dt h ee f f e c t so ft h ed e p o s i o n u l t i m a t e l y , t h es u r f a c eo ft h e 、t a l cp o w d e rw a sc o a t e db yam o r ec o m p l e t ea n dd e n s el a y e ro fn a n o s i l v e rp a r t i c l e s t h e p r e p a r e ds i l v e r - c o a t e dt a l cp o w d e rw a su s e df o rn y l o nf a b r i c sc o a t i n gf i n i s ha n di t sa p p l i c a t i o n s i na n t i b a c t e r i a l ，a n t i - s t a t i ca n da n t i u l t r a v i o l e tf u n c t i o n a lt e x t i l ep r o d u c t sw e r es t u d i e d m a i nc o n t e n t sa n dc o n c l u s i o n sa r ea sf o l l o w s ： ( 1 ) d u r i n gt h ep r e t r e a t m e n tp r o c e s so fs i l v e rp l a t i n g ，t h et a l cw a se t c h e db yh fa n dt h e c o a r s e n i n gt i m ew a sd e t e r m i n e d t ob e2 0 m i nt h r o u g ht h es e mo b s e r v a t i o no fs u r f a c e m o r p h o l o g y i tw e r ef o u n dt h a tt h ea c t i v a t e dp o w d e rh a dd e e p e rc o l o ri ft h ea m o u n to f s n c l 2 2 h 2 0w a si n c r e a s e da n dt h et i m ef o rs e n s i t i z a t i o nw a se x t e n d e dp r o p e r l y h o w e v e r ，t h e e v e n n e s so ft h es u r f a c eo ft h ec o a t e dp o w d e rw a sd e c r e a s e dw i t he x c e s s i v ea m o u n to f s n c l 2 2 h 2 0 ，s ot h ep r o c e s so fs e n s i t i z a t i o ni nt h i se x p e r i m e n tw a sc h o s e na s2 0 9 ls n c l 2 2 h 2 0 + 5 0 m l lh c lw i t h15 m i n a c t i v a t i o np r o c e s sa d o p t e d2 9 ls i l v e rn i t r a t ea c t i v a t i n gs o l u t i o n w i t h2 0 m i n l o a d ，r e a c t i o nt i m ew e r ee x p l o r e d a sar e s u l t ，t h eb e s ts i l v e rc o n d i t i o n sw e r ec o n c l u d e d ： t e m p e r a t u r e2 0 - 2 5 c ，s i l v e ra m m o n i as o l u t i o np h = l1 7 ，t h ec o n c e n t r a t i o no fs i l v e rn i t r a t e 10 9 l ，t h ec o n c e n t r a t i o no ff o r m a l d e h y d e13 m l l ，p o w d e r l o a d i n g2 5 9 l ，t h er e a c t i o nt i m e 6 0 m i n ( 4 ) t h es u r f a c eo ft a l cp o w d e rh a di n c r e a s e da c t i v es i t e sa f t e ra c t i v a t i o n ，a n dm o r ec o m p l e t e a n dc o m p a c ts i l v e rd e p o s i t i o nw a sa c h i e v e da f t e rs u r f a c em o d i f i c a t i o nb ya m i n o s i l a n ec o u p l i n g a g e n t s u r f a c t a n t sa d d e di n t ot h ep l a t i n gs o l u t i o nh a dv a r i o u se f f e c t so nt h ec o m p l e t e n e s sa n d p a r t i c l es i z e so ft h ed e p o s i t e ds i l v e r ；w i t hc o m p l e t e n e s si nd e s c e n d i n go r d e ro fs d b s ( s o d i u m d o d e c y lb e n z e n es u l f o n a t e ) ，s d s ( s o d i u md o d e c y ls u l f a t e ) ，p e g ( p o l y e t h y l e n eg l y c 0 1 ) a n d p v p ( p o l y v i n y l p y r r o l i d o n e ) ，a n dp a r t i c l es i z ei nd e s c e n d i n go r d e ro fp e g , s d s ，s d b s ，a n dp v e ( 5 ) w i t ht h eo p t i m a lc o n d i t i o n s ，t h es i l v e r - p l a t e dt a l cw a sm a d ea n di tw a su s e df o rn y l o n f a b r i c sc o a t i n gf i n i s h i n g ，a n dt h e nt h ea n t i b a c t e r i a l ，a n t i - u l t r o v i o l e ta n da n t i - s t a t i cp r o p e r t i e so f t h ec o a t e df a b r i cw i t hd i f f e r e n ts i l v e rc o n t e n tw e r er e s e a r c h e d t h er e s u l t ss h o w n t h a tw i t ho 5 s i l v e rc o n t e n t ，b a c t e r i o s t a t i cr a t i ow a sl a r g e rt h a n9 0 ；w i t hs i l v e rc o n t e n to f1 0 - - 2 0 ，t h e u l t r a v i o l e tp r o t e c t i o nf a c t o rw a s3 0 - 5 0 ；w i t hs i l v e rc o n t e n to f1 5 ，t h eh a l fs t a t i cd e c a yl i f e t i m e w a sl e s st h a n1 0 s k e y w o r d s ：e l e c t r o l e s ss i l v e rp l a t i n g ；t a l cp o w d e r ；f u n c t i o n a lt e x t i l ep r o d u c t s ；a n t i b a c t e r i a l ； a n t i - u l t r a v i o l e t ；a n t i s t a t i c 浙江理工大学硕士学位论文 目录 摘要i a b s t r a c t ：i i i e j 录：i 第一章绪论1 1 1 滑石粉2 1 1 1 滑石粉的性质2 1 1 2 滑石粉的用途3 1 1 3 滑石粉的改性3 1 2 化学镀银4 1 2 1 反应机理4 1 2 2 镀液组成4 1 2 3 镀银反应。4 1 3 粉体化学镀银5 1 3 1 粉体前处理6 1 3 2 镀银影响因素6 1 3 3 研究进展8 1 4 织物抗菌整理9 1 4 1 织物抗菌方法9 1 4 2 抗菌整理剂9 1 4 3 抗菌测试评价9 1 5 织物防紫外整理。l o 1 5 1 织物防紫外方法1 0 1 5 2 织物防紫外机理1 0 1 5 3 测试方法及评价1 l 1 6 织物抗静电整理1 1 1 6 1 织物抗静电方法ll 1 6 2 测试方法及评价1 l 1 7 课题研究的内容与意义1 2 第二章镀银滑石粉的制备与表征13 2 1 引言1 3 2 2 实验准备一l3 2 3 实验过程一1 4 2 3 1 前处理1 4 2 3 2 化学镀银15 2 4 表征方法1 6 2 4 1 增重率。1 6 2 4 2 导电1 生16 2 4 3 镀层牢度17 2 5 实验结果17 2 5 1 前处理1 7 2 5 2 银氨液p h 19 2 5 3 成份分析2l 浙江理工大学硕士学位论文 2 5 4 晶体结构2 1 2 5 5 反应速率。2 3 2 5 6 压实电阻2 4 2 5 7 镀层牢度2 4 2 6 ，j 、结2 4 第三章滑石粉化学镀银条件探讨2 6 3 1 引言2 6 3 2 实验方法2 6 3 3 实验结果2 7 3 3 1 施镀方式选择2 7 3 3 2 搅拌和滴加速度2 8 3 3 3 温度的影响2 8 3 3 4p h 值的影响2 9 3 3 5 硝酸银浓度的影响3 0 3 3 6 甲醛浓度的影响3 2 3 3 7 装载量的影响3 3 3 3 8 反应时间确定3 4 3 4 小结3 5 第四章改进的化学镀银工艺3 6 4 1 弓l 言3 6 4 2 实验原理3 6 4 2 1 偶联改性原理3 6 4 2 2 偶联镀银机理3 7 4 3 实验过程3 8 4 3 1 实验原料3 8 4 3 2 工艺流程3 8 4 3 3 改性方法3 8 4 4 实验结果3 9 4 4 1 红外光谱3 9 4 4 2 偶联剂用量。4 1 4 4 3e d s 澳0 试4 2 4 4 4 表面形貌一4 3 4 4 5 反应速率。4 3 4 5 j 、结。4 4 第五章表面活性剂对化学镀银的影响4 5 5 1 引言4 5 5 2 表面活性剂4 5 5 2 1 改性作用4 6 5 2 2 分散机理4 6 5 3 实验方法4 7 5 4 实验结果4 7 5 4 1s d s 的影响4 7 5 4 2s d b s 的影响4 8 5 4 3p e g 的影响4 9 5 4 4p v p 的影响5 0 1 1 浙江理工大学硕士学位论文 5 4 5 镀银速率。5 2 5 5 小结5 3 第六章织物抗菌、防紫外和抗静电整理5 4 6 1 涂料的制备5 4 6 2 织物的抗菌性能5 4 6 2 1 测试方法5 4 6 2 2 实验准各。5 5 6 2 3 实验过程一5 6 6 2 4 实验结果一5 6 6 3 织物的防紫外性能5 8 6 3 1 测试方法5 8 6 3 2 实验过程5 8 6 3 3 实验结果5 9 6 4 织物的抗静电性能一6 1 6 4 1 测试方法6 1 6 4 2 实验过程6 1 6 4 3 实验结果一6 2 6 5 ，j 、结一6 2 第七章结论与展望6 4 7 1 结论6 4 7 2 展望6 5 参考文献6 6 硕士期间发表论文7 2 附录7 3 j 1 5 【谓 7 5 l t i 浙江理工人学硕士学位论文 第一章绪论 随着纳米材料研究的不断深入，金属纳米材料以其力、热、电、光等方面的特性【l 切， 引起人们极大的兴趣。纳米银集纳米材料和银单质的性质于一身，广泛应用于抗菌材料、 医药材料、催化剂、电子浆料、复合材料等领域1 3 羽。 银，作为传统的抗菌材料，在古代就被广泛用于抗菌、防腐，李时珍在本草纲目 中就对银的性质及其药用方法作了相关介绍。银系抗菌材料多为载银离子的抗菌剂【6 】，载 体材料有沸石、硅胶、玻璃、羟基磷灰石等，但存在银离子缓释和安全性的问题。银粉也 可以作为抗菌材料，但用量较大，成本较高。纳米级的银粉具有高的比表面积和催化活性， 抗菌能力显著提高，不但节约了银粉的用量，而且抗菌效果持久、安全性高。此外，纳米 银粉具有比常规银粉更优良的导电性，在化纤织物中添加纳米银，可使化纤织物具有优良 的抗静电性和电磁屏蔽性。 目前，纳米银粉存在分散困难、制备成本高的问题，因此，人们研究较多的是分散性 优良、包覆较为完整的银包复合粉。银包复合粉在电触点材料、导电填料以及功能性涂料 方面得到了广泛应用。作为电触点材料，p b j o s h i 等【9 】采用不同方法获得a g z n o 复合粉 体。川上浩掣1 0 】在无机或有机粉上进行化学镀镍一化学镀铜一化学镀银，获得均匀致密、 导电性优良的镀银粉，用于导电胶或导电涂料。在隐身涂料方面，美国s d s 公司生产了银 包空心玻璃微珠复合粉，作为吸波材料，比传统的实心银颗粒能更好地衰减无线电频率u 。 镀银粉体在纺织上的应用多采用织物涂层的后整理方法。孙沽【1 2 】采用化学镀的方法，制得 表面镍、铜、银金属化的空心微珠。镀银微珠涂层整理织物的导电性能及电磁屏蔽效果与 相同工艺条件下银粉涂层织物的效果相当，同时热防护性能也比较好。吴银清、吕峻峰1 1 3 j 采用专有的植入法技术，在各种纯棉、涤棉织物中分别植入纳米级镀银陶瓷粉体、纳米氧 化锆、纳米氧化锌粉体，使织物具有抗菌、远红外、抗紫外等功能。 银包复合粉的制备常采用化学镀法，因为相对于其它材料表面金属化方法来说，化学 镀法能够克服基体材料因几何形貌造成的包覆不匀问题【1 4 1 。我国是世界上滑石探明储量最 大的国家，为2 5 亿吨。滑石矿床广泛分布于全国1 5 个省市自治区，占全国资源量的9 5 l l 5 。 滑石经粉碎加工成滑石粉，滑石粉可作为一种核载体，在其表面包覆一层金属或金属复合 物，制备复合结构的抗菌材料1 6 】；作为一种无机紫外屏蔽剂，可用于织物的防紫外整理【1 刀。 同时由于纳米银的作用，镀银滑石粉涂层的织物，抗紫外性能更佳。此外，滑石粉具有天 然的片状结构，而片状导电填料的导电性较佳【1 8 1 9 1 ，用于制备导电涂料。综上所述，镀银 浙江理工大学硕士学位论文 滑石粉的制备具有重要的经济价值和应用前景，在纺织品的后整理中，可赋予织物多种优 良的防护功能。 但是，目前人们对滑石粉的研究大都集中在塑料填充前的表面改性上，也有报道表面 活性剂存在下镀银的滑石粉【2 0 1 ，但对于化学镀银滑石粉的具体制备条件，以及镀银滑石粉 在功能性纺织品上的应用却未见述及。因此，本课题选择来源广泛、规格齐全、价格低廉 的微米级滑石粉作为载体，采用化学镀方法，在滑石粉表面吸附并还原银离子，控制化学 镀银工艺条件，得到滑石粉负载纳米银功能性微粒，并进一步探讨其在抗菌、防紫外和抗 静电功能性纺织品上的应用。 1 1 滑石粉 1 1 1 滑石粉的性质 滑石粉的主要成分是滑石。滑石是一种含水的镁硅酸盐矿物，分子式：m 9 3 s i 4 0 l o ( o h ) 2 。 纯滑石的理论组成：s i 0 2 - 6 3 4 7 ，m g o 一3 1 6 8 ，h 2 0 - 4 7 5 ，常含有少量的a l 、f e 等元素， 颜色有白、淡红、浅灰等【2 1 。2 2 1 。滑石经粉碎加工而成滑石粉，滑石及滑石粉的形貌如图1 1 所示。 图1 1 滑石及滑石粉 滑石属单斜晶系，其基本结构单元【2 3 1 是两层s i o 构成的四面体，中间夹着一层m g o 和o h 构成的八面体，分子结构如图1 2 所利2 4 1 ，s i o 四面体连结成连续的六方网状，活 性氧朝向一边，然后每六个网状层的活性氧相向，通过m g o 和o h 层连结【2 5 1 。某些情况 下，少量的s i 可被t i 或c a 取代，m g 可被c a 取代【2 6 。滑石的层状结构中，相邻的两层 靠范德华力结合，在外力作用下，极易滑移或脱离，从而赋予滑石柔软、滑腻的特性，而 且由于边缘层离子键和共价键的断裂，使得滑石的表面带负叫z 7 。 2 浙江理工大学硕士学位论文 囊 o 伽 嘶 图1 2 滑石的分子结构 滑石的密度2 7 2 8 9 c m 3 ，莫氏硬度为1 ，具有润滑性，并有较高的电绝缘性。滑石 在水中略呈碱性，p h 值为9 0 9 5 。由于滑石表面不含羟基和其他活泼离子，因此滑石呈 现疏水性和化学惰性，不溶于水、弱酸和弱碱，但溶于多种有机溶剂。耐热性好，3 8 0 5 0 0 c 时失去吸附水，7 0 0 9 0 0 。c ，逐渐失去羟基或结构水，1 0 5 0 以上，重新结晶成无水硅酸镁， 1 5 5 7 c 达到熔融点。滑石粉集合体通常呈致密块状、片状或鳞片状。因其片状结构，用作 填料时具有增强效果。此外，滑石粉和云母、高岭土等含s i 的矿物一样，也具有红外线的 阻隔性。 1 1 2 滑石粉的用途 因其特殊的性质，滑石粉在很多领域中都有应用【2 8 1 。用于各种润肤粉、爽身粉等化妆 品；医药片剂、糖衣、食品添加剂等；用于白色颜料和各类水基、油基、树脂涂料等：用 于各类纸张和纸板的填料；用于塑料的填充改性，作为增强填料、农膜温剂、防粘剂、成 核剂等【2 2 】。用于制造各种陶瓷和瓷釉等；用作纺织润滑剂；在防水布、防火布、麦粉袋和 纱线中作充填剂和漂白剂。 1 1 3 滑石粉的改性 对滑石粉而言，目前使用的表面改性剂主要有两大类2 9 1 ：偶联剂类，主要为钛酸脂类、 铝酸脂类、硅烷类及硬脂酸类；表面活性剂类，主要是十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸 钠、十二烷基三甲基溴化铵、烯基磺酸钠等。其中，为了拓宽滑石粉在疏水领域的应用， 多用偶联剂改性，而表面活性剂多用于滑石粉颗粒的分散。 滑石粉在水中易发生团聚【3 0 】，要使滑石粉均匀地分散于水中，可采用加入表面活性剂 和表面改性等方法【3 l 】。滑石粉作为一种矿物，在不少的国外文献报道【3 2 。5 1 中，人们多使用 羧甲基纤维素( c m c ) 作为分散剂，降低滑石粉的浮动性。对表面改性的作用进行研究，发 现c m c 与滑石粉表面发生了化学反应，对滑石颗粒的边缘和表面都有吸附。c c h a m a y 掣3 6 1 研究了溴代十二烷基苯磺酸盐在滑石表面的吸附；h m a l a n d r i n i 等吲从热力学角度考 3 ! ： 浙江瑾工大学硕士学位论文 察了庚烷、异辛烷和甲酰胺在滑石表面的吸附；国内的欧阳坚等【3 8 】研究了十二胺、十二烷 基硫酸钠对滑石颗粒的分散与凝聚行为。 1 2 化学镀银 化学镀是指没有外加电流，在金属表面的自催化作用下通过控制化学还原反应而进行 的金属沉积过程【3 9 】。这一过程又可分为接触镀、置换镀、还原法以及自组装法四种：化学 镀的发展经历了化学镀镍、化学镀铜、化学镀银的发展，目前研究较多的是粉体化学镀银。 1 2 1 反应机理 目前化学镀银的机理仍有争议 3 9 1 ，一种说法认为化学镀a g 与化学镀n i 、c u 不同，不 是自催化过程，a g 的沉积是由溶液中生成的胶体a g 微粒凝聚而成的。因为在未经活化的 基体表面也能沉积出a g ，有时还能观察到诱导期。另一种说法认为a g 的沉积过程仍有自 催化作用，只是自催化能力不强。因为活化过的镀件表面能立即沉积出a g ，正是由于自催 化作用，镀浴的稳定性不高，使a 矿很容易被还原。 1 2 2 镀液组成 化学镀银液主要由主盐、络合剂、还原剂、稳定剂和其它添加剂组成。主盐的作用是 提供a 矿，一般采用a g n 0 3 。络合剂的主要作用是络合银离子，适当降低银离子的氧化还 原电位和溶液中自由的银离子浓度，控制氧化还原反应的速度。在镀液中常用氨水络合成 a g ( n h 3 ) 2 + ，其不稳定常数p k = 7 2 ，也有采用氰根离子以a g ( c n ) 2 的形式存在，p k = 2 1 ， 因过于稳定且剧毒而用的不多。还原剂的作用是还原溶液中的银离子，使银离子从溶液中 不断沉积到镀件表面。由于a 矿电位较高，能与多种还原剂发生氧化还原反应，如甲醛、 右旋葡萄糖、酒石酸钾钠、硫酸肼、乙二醛、硼氢化物等。为提高镀浴的稳定性，一般在 镀液中加入适当的稳定剂，常用的有明胶、碘化物、c u 2 + 、n i 2 + 、c 0 2 + 、h 9 2 + 及p b 2 + 等无机 盐以及一些可以和银离子络合的含硫化合物如硫脲、硫代硫酸盐等。镀液中有时还加入少 许的表面活性剂，提高镀件表面的润湿性和粉体的分散性。 1 2 3 镀银反应 氧化液一般采用硝酸银和氨水，硝酸银与氨水反应，生成黑褐色a 9 2 0 沉淀，继续加 氨水，则形成 a g ( n h 3 ) 2 o h 。 2 a g n 0 3 + 2 n h 4 0 h = ；= ! =a 9 2 0 + 2 n h 4 n 0 3 + h 2 0 a 9 2 0 + 4 n h d o h ；= 兰2 a g ( n h 3 ) 2 o h + 3 h 2 0 4 ， ，。 ， 一 - 浙江理工大学硕士学位论文 a g ( n h a ) 2 o h 再与n h 4 n 0 3 进一步反应，形成a g ( n h 3 ) 2 n 0 3 络合物。 a g ( n h 3 ) 2 o h + n h 4 n 0 3 a g ( n h 3 ) 2 n 0 3 + n h 3l + h 2 0 还原液中可使用很多还原剂，主要有甲醛、葡萄糖和酒石酸钾钠三种，其反应如下： ( 1 ) 甲醛作还原剂 2 a g ( n h 3 ) 2 o h + h c h o 2 a g + 4 n h 3 + h c o o h + h 2 0 ( 2 ) 葡萄糖作还原剂 赢i o e f o o 。h 嚣i o o h 嚣 + c 0 2 i o h + 2 a g c n h 3 ) 2 0 h 一2 a gj + c 。2f + c 也二岫+ 3 m 吗。 乙n 3 ( 3 ) 酒石酸钾钠作还原剂 2 a g ( n h 3 ) 2 十+ 2 0 h 。a 9 2 0 + 4 n h 3 + h 2 0 3 a 9 2 0 + c 4 0 6 h 4 2 + 2 0 h 。6 a g + 2 c 2 0 4 2 - + 3 h 2 0 或2 a g 州h 3 ) 2 n h 3 + k n a c 4 0 6 h 4 + h 2 0 - - a 9 2 0 + k n 0 3 + n a n 0 3 + ( n h 4 ) 2 c 4 0 6 h 4 4 a 9 2 0 + ( n h 4 ) 2 c 4 0 6 h 4 8 a g + ( n h 4 ) 2 c 2 0 4 + c 0 2t + 2 h 2 0 1 3 粉体化学镀银 粉体的化学镀工艺与常规的块状材料相比，其镀液组成、镀覆工艺基本相同，但由于 粉体的特性，粉体化学镀中存在着更多的问题【4 0 1 。粉体的表面积很大，表面活性高，团聚 现象严重，镀层均匀性差；镀液易自分解，稳定性差；实用化