【摘 要】
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针对目前制备方法合成的Al@Ag复合粒子存在壳层不致密、厚度不可控和银含量较高等诸多问题,本学位论文通过铝粉表面可控巯基化修饰和液相化学还原银两步法成功地制备出了银含
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针对目前制备方法合成的Al@Ag复合粒子存在壳层不致密、厚度不可控和银含量较高等诸多问题,本学位论文通过铝粉表面可控巯基化修饰和液相化学还原银两步法成功地制备出了银含量低、厚度可控和壳层均匀致密的Al@Ag复合粒子;并通过化学置换镀法制备出了由多个Ag纳米片组成的鸟巢状Al@Ag复合粒子。具体研究如下:首先,通过改变反应体系中溶剂的极性(即:乙醇和水的体积比,R),调控了铝微球表面的巯基含量。结果表明,Al微球表面巯基含量随着溶剂极性的增强(R值减小)而增加,但反应体系溶剂的极性过高会导致铝微球表面巯基分布不均匀。同时提出了铝微球表面可控巯基化修饰的相关机理。其次,研究了巯基含量对Al@Ag复合粒子中银壳层致密性、银含量、厚度及其导电性能的影响。结果表明,在化学还原银过程中铝微球表面的银晶核数密度随着其表面的巯基含量增加而增大;铝微球表面含有较多的巯基,则利于形成致密、银含量低和薄的银壳层;仅通过调节银前驱体的用量即可实现银壳层厚度在47-190nm范围内的可控,即银含量在6.32-21.26wt%范围可控。其中银含量为2.63wt%的Al@Ag复合粒子而言,当体积分数为45%时,该导电复合材料就已经具有导电性,体积电阻率为2.58Ω·cm;并且随着复合粒子的银含量的增加,导电复合材料的体积电阻率逐渐减小。该系列Al@Ag复合粒子的技术指标均优于国外公司所生产的同类产品。研究表明该复合粒子有望在电磁屏蔽和导电复合材料领域具有较好的应用前景。最后,采用置换镀法制备了具有各向异性银壳层的Al@Ag复合粒子。探讨了络合剂乙二胺浓度、磷酸二氢钠浓度以及反应时间对银壳层形貌的影响。合成的该复合粒子在体积填充分数为45%时,导电复合材料的体积电阻率为1×10-2Ω·cm。如能进一步的提高此类复合粒子壳层致密度,有望获得更高导电率的Al@Ag复合粒子。
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