石墨粉電鍍法鍍覆銅、鋅、銀工藝研究.pdf

1、石墨/銅(鋅、銀)復(fù)合材料結(jié)合了銅(鋅、銀)優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性和石墨的自潤滑性、耐高溫和耐腐蝕等優(yōu)異性能，其應(yīng)用范圍越來越廣，是當(dāng)前相關(guān)復(fù)合材料領(lǐng)域研究的熱點。
　　 用電鍍法在預(yù)處理過的微米級鱗片石墨粉上分別鍍覆一層銅、鋅、銀，制備出了性能優(yōu)良的銅/石墨、鋅/石墨和銀/石墨復(fù)合材料粉末。考察了工藝條件對所制得的成品含銅量、含鋅量、含銀量及電鍍效果的影響，并對所制得的塊狀復(fù)合材料的電阻率、硬度、密度和抗折強度等性能進行

2、了研究。
　　 采用含碳量大于98.5wt[％]的鱗片石墨粉作為主要原料，經(jīng)除油、粗化、表面活性劑浸泡等過程制得預(yù)處理石墨粉。鍍液的配制是將主鹽、絡(luò)合劑及添加劑等按一定比例和順序混合均勻，然后把一定量的預(yù)處理石墨粉加入鍍液中，經(jīng)超聲振蕩、攪拌，得到均勻的分散體系。以預(yù)鍍金屬(銅、鋅、銀)作為陰極和陽極，通以適當(dāng)?shù)碾娏?，調(diào)整鍍液的pH值，隔一定時間進行攪拌，電鍍即可進行。成品經(jīng)洗滌、過濾后，用鈍化劑進行鈍化處理，然后洗滌并烘干，即

3、可制得表面鍍覆一層金屬的石墨粉。
　　 用掃描電子顯微鏡(SEM)對石墨/銅(鋅、銀)的微觀形貌進行表征；用X射線衍射儀(XRD)對復(fù)合材料粉末850℃灼燒后的剩余物進行分析判斷并計算復(fù)合粉末中金屬含量；用激光粒度分析儀測量預(yù)處理石墨粉和復(fù)合材料粉末的粒度變化曲線。
　　 實驗結(jié)果表明：在800ml蒸餾水中加入8g CuSO4·5H2O和20ml濃硫酸配制成電鍍液，加入5g預(yù)處理過的石墨粉，攪拌間隔時間10min，控制電

4、流密度為9A/dm2和電鍍時間60min時制得的鍍銅石墨粉的含銅量可達70wt[％]。
　　 鍍鋅過程中，考察了氧化鋅、石墨粉加入量和電鍍時間等工藝對鍍鋅石墨粉含鋅量及電鍍效果的影響。最佳工藝條件為：ZnO濃度為12.5g/L、NaOH濃度為125 g/L、石墨粉加入量為8.3g/L、控制電流6A、攪拌間隔時間15min、施鍍時間為75min時制備的鍍鋅石墨粉鍍鋅率可達78wt[％]。掃描電鏡照片顯示鋅在鍍鋅石墨粉制成的復(fù)合材料

5、中呈彌散分布，該復(fù)合材料的界面為鋅/鋅界面，界面結(jié)合強度較高。而鋅與石墨機械混合制得的石墨/鋅復(fù)合材料，鋅在其中基本成孤島結(jié)構(gòu)，通電時難以形成電流連續(xù)的通道。對兩種材料的密度、硬度、電阻率和抗折強度進行分析，并與傳統(tǒng)的通過機械混合法制得的復(fù)合材料進行對比，發(fā)現(xiàn)前者具有低的電阻率以及高的密度、硬度、抗彎強度，是一種性能優(yōu)異的新型石墨/鋅復(fù)合材料。
　　 鍍銀過程中，主要研究了鍍液中硝酸銀濃度、石墨粉加入量和陰極電流密度等工藝條件對

6、鍍銀石墨粉含銀量和電鍍效果的影響。研究結(jié)果表明：當(dāng)鍍液中硝酸銀濃度為12g/L，預(yù)處理石墨粉加入量為6g/L，丁二酰亞胺做絡(luò)合劑且用量為28g/L，電流密度控制在0.2～0.5A/dm2，pH值在8.5～10.0之間時，制得含銀量超過70wt[％]的鍍銀石墨粉。
　　 通過電鍍法制得的塊狀復(fù)合材料其金屬在石墨基體中呈彌散分布，形成了連續(xù)的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使其在通電時容易形成電流連續(xù)的通道，有效降低了其電阻率。另外，金屬與金屬之間的