涤纶织物上化学镀铜的性能研究

涤纶织物上化学镀铜的性能研究

1电磁屏蔽导电织物制备方法随着电子技术的快速发展，人们在生产和生活中使用的电子产品和设备越来越多。辐射是影响人们生活健康和电子设备稳定性的重要问题，而且不同国家和地区对磁体屏蔽的标准要求也越来越严格。由于金属铜的强导电性,化学镀铜广泛应用于制备电磁屏蔽导电织物。目前商业化学镀铜溶液均是采用甲醛作还原剂本工作旨在将以次磷酸钠作还原剂化学镀铜溶液应用于制备导电涤纶织物,并且研究化学镀铜溶液成分和操作条件对沉积速度,镀层成分、晶体结构、表面形貌和织物表面电阻的影响。22.1涤塔夫干产品以涤纶(PET)织物(型号:210T涤塔夫;纱支密度:(51×38)count/cm2.2防交叉污染修复涤纶织物化学镀铜前需要进行表面预处理,包含以下步骤(每个步骤之间须用蒸馏水进行漂洗防止溶液交叉污染):(1)基材在除油溶液(5g/LNaOH;70℃)中浸泡3min;(2)在粗化溶液(15g/LKMnO2.3导电织物表面形态表征化学镀铜沉积速度用单位时间、单位面积上沉积的铜镀层重量表示,其单位为g/(m采用X射线衍射(XRD;CuKα射线;40kV;100mA)分析镀层的晶体结构;采用扫描电镜(SEM)(modelJSM-5600LV,JEOL,Japan)分析织物镀铜后的微观表面形态;采用能谱仪(EDAX)测量化学镀层的化学成分。采用PARSTAT(Model2273)电化学工作站测量次磷酸钠阳极氧化曲线。线性扫描伏安(LSV)实验在温度为70℃条件下进行,扫描速度为10mV/s。工作电极为面积为1.0cm采用四探针法(ASTMF390)测量导电织物表面电阻(ohms-per-square或Ω/□);采用双轴传输线法(ASTMD4935-99)测量导电涤纶织物的电磁屏蔽效能。许多学者介绍了平面波电磁屏蔽效能的测量设备和测量程序33.1镍离子对化学镀铜沉积速度的影响镍离子浓度在不同温度下对化学镀铜沉积速度的影响如图1所示。镍离子浓度<0.0019mol/L时,当化学镀铜层覆盖了钯催化层后,铜镀层表面失去活性,反应速度急剧下降甚至反应完全停止。以次磷酸钠为还原剂的化学镀铜体系比以甲醛为还原剂更为复杂,因为金属纯铜对次磷酸钠的氧化没有催化作用,导致在纯铜表面氧化还原反应无法持续。在溶液中添加镍离子使少量金属Ni与Cu共沉积,沉积的镍可以起到催化次磷酸钠氧化的作用,从而保证化学镀铜反应持续进行。当镍离子浓度偏低时,化学镀铜的沉积速度会随时间的变化而变慢并且最终会停止反应,因为镀层镍含量偏低而不能维持镀层表面的催化活性。因此,必须维持镍离子浓度在某个临界值以上才能保持化学镀铜沉积速度。实验发现当镍离子>0.0030mol/L时,反应永远不会停止。图1说明,在任何温度下,随镍离子浓度从0.0030mol/L增至0.0076mol/L,沉积速度明显增加,这应该时由于溶液中镍离子浓度增加导致镀层镍含量的增加造成的。溶液pH值对沉积速度的影响如图2所示。温度为60℃时,化学镀铜沉积速度都很低,pH值对沉积速度影响不大。当温度>65℃时,沉积速度随着pH值的增加而明显加快。这些说明pH值和温度都是影响沉积速度的重要因素。实验结果说明,当镍离子浓度和温度分别>0.0038mol/L和65℃时,化学镀铜反应可以连续进行,反应速度很快,而且镀层的颜色呈棕黑色。镀层外观呈黑色通常意味着较差的物理和电气性能。因此,添加适量亚铁氰化钾(K3.2镀层镍离子和k如前所述,因为化学镀铜溶液中含有镍离子,镀铜层中含有少量金属镍。镍离子和K表1说明镀层镍含量随溶液中镍离子含量明显增加,当镍离子浓度达到0.0076mol/L时,镀层中镍的含量将达到13.95%(质量分数)。当溶液中镍离子浓度为0.0038mol/L时,添加K3.3化学镀铜溶液中k在不同K图5(b)～(d)显示:随着化学镀铜溶液中K3.4线衍射xrd对不同k采用X射线衍射(XRD)对不同K3.5镍离子浓度对表面电阻的影响镀铜织物的表面电阻与织物上覆盖的镀铜层重量有直接关系。因此,为了研究化学镀铜参数对表面电阻的影响,织物上镀覆的铜层重量固定为30g/m图7显示,随着溶液中镍离子浓度的增加,织物表面电阻明显增大。前面已经介绍,溶液中镍离子浓度增加会使镀层中Ni含量增加。根据化学镀镍的原理,镀层中的Ni是以Ni-P合金形式存在的。Ni-P合金的电阻率比铜高得多(120μΩ·cm)根据以上实验结果可以得出,当镍离子和K4镀层的表面形貌采用次磷酸钠作还原剂化学镀铜制备导电涤纶织物。化学镀铜溶液的成分和操作条件对化学镀铜的沉积速度、镀层成分、结构和表面形貌具有重大的影响。化学镀铜的沉积速度随着温度、pH值和镍离子浓度的升高而加快,而且沉速度过快会导致镀层疏松,表面