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电子信息技术是新世纪以来最炙手可热的技术领域之一,也是发展最迅速的产业之一。随着各种各样的电子产品充斥着人类的生活,电磁波干扰等问题日益严重,电磁干扰、电磁兼容和电磁泄漏等问题不仅危害着人类的健康,还带来了严重的信息安全隐患。在各种电磁屏蔽材料中,导电橡胶凭借着优良的缓冲密封性和多频段屏蔽等特点而在军工、民用和商用等领域得到广泛的应用。 导电橡胶的导电性依赖于其中的导电填料,银粉、金粉这类贵金属虽然具有优良的导电性和化学稳定性,但因价格昂贵,仅在军工等行业应用较多。为了满足需求量日益增大的商用领域,价格低廉的铜基、铝基和镍基复合导电填料受到越来越多的关注。铝粉具有良好的导电性,但化学性质活泼,极易发生氧化;镍则具有高抗氧化性和耐腐蚀性,镍包铝粉作为复合导电填料既能满足良好的导电性要求,还能在大部分的实际使用环境中保持良好的抗氧化和耐腐蚀特性。 本文以铝粉为基材,选用化学镀方法,研究了铝粉化学镀镍的原理和镀层的沉积机制;分析了络合剂种类和浓度、镀液pH值、镀液温度等因素对还原法镀镍和置换法镀镍过程的影响;通过设计镀层结合力试验来评价粉末镀层的结合力。最后通过分析还原法和置换法中的镍颗粒沉积行为,创新性地设计了两步法稳定镀镍工艺。在两步法稳定镀镍中,影响批量生产的关键因素是反应沉积速度。镀液温度和镀液的pH值都会直接影响反应速度。镀液温度的升高会导致还原剂添加量减小,缓冲剂的添加能减缓镀液pH值的变化。 化学镀镍法制备镍包铝粉时,粉末易“团聚”成平均粒径100μm的类树枝状镍包铝粉。将“团聚”粉末与解除“团聚”的镍包铝粉制备导电橡胶,进行导电性、屏蔽效能以及力学性能的对比,发现“团聚”现象能明显改善镍包铝粉填充型导电橡胶的屏蔽效能。在镍包铝粉填充量为180phr时,“团聚”的镍包铝粉填充型导电橡胶的屏蔽效能可在0.3MHz~3GHz频率范围内达到70~110dB。稳定性试验表明镍包铝粉在大气环境下存放40天对使用性能无影响。对镍包铝粉的制备工艺进行成本核算,制备1kg镍包铝粉的原料成本为342元,这说明镍包铝粉具有可观的工业化应用前景。