学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

无钯活化金属化织物的制备及性能研究

作　者: 孟云
导　师: 蔡再生
学　校: 东华大学
专　业: 纺织化学与染整工程
关键词: 聚苯胺银镍化学镀金属化织物
分类号: TS106
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 41次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

金属化织物不仅在电磁屏蔽、抗静电、抗紫外线、抗菌方面应用广泛,还可应用在吸热蓄热材料、遮光和节能窗帘、红外反射材料、雷达反射材料等方面。织物表面直接金属化仍存在很多问题：(1)重金属活化剂PdCl2价格较贵；(2)化学镀前处理工艺流程繁琐,不易控制；(3)镀层与织物的结合牢度低。本文探索织物预处理工艺,提高了金属镀层与织物基体的结合性能,采用无钯活化化学镀工艺,通过活化-还原一步法在锦纶织物表面沉积了均匀的Ag导电层,同时摸索了制备Ag-Ni双层镀织物的最佳条件。首先,对锦纶织物化学镀预处理条件包括聚苯胺(PANI)预制层的制备条件、敏化剂浓度、敏化温度、敏化时间等对化学镀Ag织物方阻、金属沉积速率及镀层与织物的结合能力的影响进行了系统研究,并得出最佳的预处理条件：苯胺盐酸盐浓度0.5mol/L、浸渍苯胺盐酸盐时间60min,过硫酸铵浓度0.2mol/L、氧化液处理时间5s左右；SnCl2 10g/L,敏化温度35℃,敏化时间10min。通过SEM、AFM对预制PANI层的锦纶织物进行了形貌观察和分析,还对其热稳定性、耐洗和耐摩擦性能进行了研究分析。其次,通过无钯活化方式采用活化-还原一步化学镀工艺,在预制PANI层的锦纶织物表面进行金属Ag沉积,先讨论了影响化学镀Ag的各个因素(主盐浓度、还原剂浓度、络合剂浓度、温度、时间、超声波功率等)对化学镀Ag织物方阻、金属沉积速率和结合牢度的影响；设计正交试验,最终得出最佳的化学镀Ag条件：AgNO3 14g/L, C6H12O6 2.8g/L, NaOH 9g/L, NH4OH 100mL/L,超声波功率100W,温度30℃,时间50min。比较了有与无PANI预制层情况下化学镀Ag织物的表观及耐腐蚀、耐洗、耐摩擦等性能,结果表明,由于PANI的导电性及结构中N与金属的配位络合作用,使在其表面生长的金属Ag更加致密、与织物的结合牢度好且导电性能较好；具有PANI层的化学镀Ag织物的耐腐蚀、耐水洗、耐摩擦、电磁屏蔽性能显著提高。最后,在以上无钯活化工艺的基础上,分步沉积制备Ag-Ni双层镀金属化织物,探讨了化学镀Ni的各个因素(主盐浓度、还原剂浓度、络合剂浓度、温度、时间等)对织物增重率和Ag-Ni双层镀织物方阻的影响,最终得出最佳的化学镀Ni条件：NiSO4 24g/L, NaH2PO2 26g/L, Na3C6H5O7 20g/L, H3BO3 26g/L, T 65℃, t 40min。采用SEM、AFM、XPS、VSM、TG及耐腐蚀、耐摩擦和耐洗性能分析等手段对化学镀Ag织物化学镀Ni的结构与性能进行了探讨,结果表明,Ag-Ni双层镀织物具有一定的耐腐蚀、耐摩擦和耐洗性能。同时实验证明,通过调节AgNO3浓度和NiSO4浓度可获得不同电性能和磁性能的Ag-Ni双层镀织物。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-13
第一章绪论  13-23
  1.1 电磁波屏蔽机理  13-14
  1.2 金属化织物的种类及其制备技术研究现状  14-18
    1.2.1 化学镀铜织物  15
    1.2.2 化学镀银织物  15-17
    1.2.3 化学镀镍织物  17
    1.2.4 织物化学合金镀、多层镀和复合镀  17-18
  1.3 导电高分子物质及其导电机理  18-22
    1.3.1 导电高分子物质的研究现状  19
    1.3.2 导电高分子/织物的制备方法  19-20
    1.3.3 结构型导电高分子PANI的结构与合成  20-22
  1.4 课题研究目的和意义  22-23
第二章实验部分  23-30
  2.1 实验设计  23
  2.2 实验药品与仪器设备  23-24
    2.2.1 实验药品  23-24
    2.2.2 实验仪器设备  24
    2.2.3 实验用织物规格  24
  2.3 实验方法  24-25
    2.3.1 织物的粗化处理  24
    2.3.2 PANI预制层的制备  24-25
    2.3.3 敏化处理  25
    2.3.4 化学镀Ag  25
    2.3.5 Ag-Ni双层化学镀  25
  2.4 测试方法  25-30
    2.4.1 织物方阻的测试  25-26
    2.4.2 金属沉积速率的测试  26
    2.4.3 增重率  26-27
    2.4.4 扫描电子显微镜(SEM)  27
    2.4.5 原子力显微镜(AFM)  27
    2.4.6 XPS元素分析  27
    2.4.7 XRD分析  27
    2.4.8 热重分析  27-28
    2.4.9 耐洗性能测试  28
    2.4.10 耐摩擦性能测试  28
    2.4.11 织物与镀层结合牢度测试  28
    2.4.12 耐腐蚀性能测试  28-29
    2.4.13 磁性能测试  29
    2.4.14 电磁屏蔽效能测试  29-30
第三章锦纶织物预处理工艺研究  30-43
  3.1 引言  30
  3.2 PANI预制层的制备条件  30-35
    3.2.1 苯胺盐酸盐溶液的浸渍条件  30-32
    3.2.2 过硫酸铵溶液的浸轧条件  32-35
  3.3 不同PANI制备条件对化学镀Ag的影响  35-37
    3.3.1 过硫酸铵浓度  35-36
    3.3.2 苯胺盐酸盐浓度  36-37
  3.4 敏化预处理条件对化学镀银的影响  37-40
    3.4.1 敏化剂浓度  37-38
    3.4.2 敏化温度  38-39
    3.4.3 敏化时间  39-40
  3.5 覆盖PANI预制层锦纶织物的表观形貌与性能测试  40-42
    3.5.1 扫描电子显微镜分析(SEM)  40
    3.5.2 原子力显微镜分析(AFM)  40-41
    3.5.3 织物热重分析(TG)  41
    3.5.4 覆盖PANI预制层织物的耐洗性能测试  41-42
    3.5.5 覆盖PANI预制层织物的耐摩擦性能测试  42
  3.6 本章小结  42-43
第四章活化-还原一步法化学镀银工艺优化  43-62
  4.1 引言  43
  4.2 化学镀银工艺单因素影响分析  43-51
    4.2.1 主盐浓度  43-44
    4.2.2 还原剂浓度  44-45
    4.2.3 络合剂浓度  45-47
    4.2.4 氢氧化钠浓度  47
    4.2.5 施镀温度  47-48
    4.2.6 施镀时间  48-49
    4.2.7 超声波功率  49-51
  4.3 化学镀银工艺的正交分析  51-53
    4.3.1 设计正交方案  51
    4.3.2 各因素对金属沉积速率和织物方阻的影响  51-53
  4.4 化学镀银织物的结构表征及性能测试  53-60
    4.4.1 扫描电子显微镜分析(SEM)  53-54
    4.4.2 原子力显微镜分析(AFM)  54-55
    4.4.3 X-射线衍射分析(XRD)  55-57
    4.4.4 X射线光电子能谱分析(XPS)  57
    4.4.5 热重分析(TG)  57-58
    4.4.6 耐腐蚀性能分析  58-59
    4.4.7 耐洗性与耐摩擦性能分析  59-60
    4.4.8 电磁屏蔽效能性能分析  60
  4.5 形成机理探讨  60-61
  4.6 本章小结  61-62
第五章锦纶织物双层化学镀Ag-Ni工艺研究  62-77
  5.1 引言  62
  5.2 锦纶织物双层化学镀Ag-Ni的主要影响因素  62-69
    5.2.1 主盐浓度  62-63
    5.2.2 还原剂浓度  63-64
    5.2.3 络合剂浓度  64-66
    5.2.4 pH  66
    5.2.5 pH缓冲剂浓度  66-67
    5.2.6 施镀温度  67-68
    5.2.7 施镀时间  68-69
  5.3 Ag-Ni双层镀织物的结构表征及性能测试  69-75
    5.3.1 扫描电子显微镜与能量分散谱仪分析(SEM-EDS)  69-71
    5.3.2 原子力显微镜分析(AFM)  71
    5.3.3 X射线光电子能谱分析(XPS)  71-72
    5.3.4 热重分析(TG)  72-73
    5.3.5 耐腐蚀性能分析  73
    5.3.6 耐洗和耐磨擦性能分析  73-74
    5.3.7 镀镍织物的磁性能分析(VSM)  74-75
  5.4 形成机理分析  75-76
  5.5 本章小结  76-77
第六章结论  77-78
参考文献  78-86
攻读硕士学位期间发表的论文  86-87
致谢  87

无钯活化金属化织物的制备及性能研究

内容摘要

全文目录

相似论文