Al-Ag合金粉化学镀银工艺及其性能研究

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镀银铝粉作为一种功能性导电填料,广泛应用于导电涂料、电磁屏蔽材料、吸波材料、防静电等领域。由于Al粉是表面活性很大的两性金属,与其他镀覆材料相比,镀覆难度大。本文选用含银量为5wt%的Al-Ag合金粉作为基体进行化学镀银,突破了传统纯铝粉镀银的技术路线,利用合金粉表面的Ag2Al相作为催化成核中心,提高化学镀银颗粒的沉积效果。为消除原料粉体的内应力及缺陷,对Al-Ag合金粉进行均匀化退火,研究了粉体颗粒中Ag2Al相分布状态及其在退火处理前后的变化规律。粉体的表面及剖面背散射电子形貌显示,在颗粒表面,Ag2Al相在晶界呈零星点状分布,而在颗粒内部,沿晶界呈网状分布;经过热处理后,表面Ag2Al相连续均匀地分布在晶界处,而在内部则呈零星点状分布。这表明,经过退火处理,Al固溶体内更多的Ag析出,迁移至表面。采用前驱置换反应后化学镀的方法,对合金粉进行化学镀银,得到表面包覆完整均匀的银层,与相同工艺下纯铝粉镀银效果对比,发现Ag2Al相的存在有利于银颗粒的成核与长大。同时,前驱置换反应生成的薄银层可作为催化成核中心,不需活化敏化等其他繁琐步骤,简化了工艺流程。对镀银后的合金粉进行热处理,表面颗粒明显细化且致密,银层与基体结合良好。性能测试显示,其电阻率比市场销售的镀银铝粉的电阻率降低10%左右。通过对前期置换反应各阶段的粉体形貌进行分析,提出了Al-Ag合金的镀银机理。认为合金粉内Ag2Al均匀分散在晶界处,造成晶界与晶粒之间有电势差,在反应的过程中,合金粉在银盐溶液中形成一个微电池,银离子在电极表面接受电子,沉积在阴极表面。
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