几种导电填料的制备及其对导电胶导电性能的影响

【摘要】: 导电胶中常用的导电填料主要是银基导电填料和铜基导电填料，但银基导电填料价格昂贵，银在电作用下易迁移场，这降低了导电胶粘剂容易氧化铜基导电胶粘剂中铜颗粒的可靠性. 氧化后，电导率大大降低，影响了导电胶的实际应用. 在本文中，镍基导电填料用于制备导电胶. 研究了四种镍基导电填料的制备工艺，如超细镍颗粒，镍纳米线，镀镍碳纤维和镀镍膨胀石墨. 将导电填料加入树脂基体中制备导电胶，研究了不同填料种类和含量对导电胶导电性能的影响，最终制备出导电性能更好的导电胶. 具体研究内容和成果如下: （1）采用液相还原法制备了镍超细颗粒，研究了还原剂，反应溶剂和反应物浓度对镍颗粒形态，粒径和晶体结构的影响. 研究表明，当使用硼氢化钠作为还原剂来还原水溶液中的镍离子时，室温可以快速反应，但产物是无定形的. 在水系统中，以水合肼为单一还原剂还原溶液中的镍离子，当反应温度为80℃时，反应产物为呈尖头的球形镍颗粒，面心立方结构，粒径分布范围宽当镍盐浓度从0.01mol / L增加到0.1mol / L时，颗粒的平均粒径从99nm增加到254nm. 在乙二醇体系中，生成的反应产物是具有面心立方结构的镍颗粒链，并通过球形且相对均匀的镍颗粒连接.

当镍盐浓度为0.05mol / L时，球形颗粒的平均粒径为约80nm. 在室温下，依次使用硼氢化钠和水合肼还原镍离子. 在水系统中获得的产物是镍和氢氧化镍的混合物，而在乙二醇系统中获得的产物是面心立方金属镍. 当镍盐浓度为0.5mol / L时，随着反应中硼氢化钠与硫酸镍的摩尔比从1:10降低至1: 1000，球形镍颗粒的平均粒径逐渐从47nm增加至86nm. （2）采用磁场诱导液相还原法，以乙二醇为溶剂，在0.3T外部均匀磁场下，水合肼，硼氢化钠+水合肼还原镍离子，反应产物均为镍纳米颗粒. . 线. 以水合肼为还原剂还原镍离子导电性填料，镍盐浓度为0.05 mol / L时，得到的镍纳米线的直径为100nm左右导电性填料，矫顽力为238Oe，比饱和磁化强度为42ug. -1. 当使用硼氢化钠+水合肼作为还原剂来还原镍离子且镍盐浓度为0.5 mol / L时，由于在反应过程中硼氢化钠与硫酸镍的摩尔比从1:10降低至1: 1000，纳米线的直径变化不大，约为100nm. 矫顽力约为185 Oe，比饱和磁化强度为38 emug-1. （3）比较了碳纤维镀镍的敏化和活化过程与无钯化学镀的方法，探讨了碳纤维镀镍的镀层机理，可以消除不使用贵金属而进行敏化活化预处理的前提. 钯接下来，在碳纤维和膨胀石墨的表面进行化学镀镍，可以获得质量更好的镀镍层.

确定了在碳纤维和膨胀石墨上进行无钯化学镀镍的最佳工艺条件: 硫酸镍30g / L，柠檬酸钠12g / L，氯化铵30g / L，次磷酸钠30g / L，少量硫脲，pH 9〜10，温度60℃. （4）将上述导电填料添加到树脂基体中以制备导电粘合剂，并且研究填料的类型和含量对导电粘合剂的导电性能的影响. 将镍颗粒，镍纳米线和镀镍膨胀石墨添加到相同量的树脂基体中，以制备导电粘合剂. 当导电填料的添加量相同时，具有三种导电填料的导电粘合剂的电阻率从高到低为镍纳米线，镍颗粒和镀镍膨胀石墨. 当导电填料的添加量为23wt％时，通过添加镍纳米线，镍颗粒和镀镍的膨胀石墨而制备的导电浆料的电阻率为10.56Ω·cm，3.93Ω·cm和0.67Ω·cm. 这个命令. 在42g含镍量为16wt％，电阻率为30.53Ω·cm的导电胶中添加0.3g镀镍碳纤维可将导电胶的电阻率降至1.21Ω·cm，并添加3g镀镍膨胀石墨罐使导电性胶的电阻率下降到1.23Ω·cm. 在添加了16wt％镍纳米线的42g导电浆料中添加3g镀镍膨胀石墨可以将导电浆料的电阻率从66.88Ω·cm降低到2.15Ω·cm.

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