化学。竹签上化学镀银研究。开题报告.doc

宜宾学院本科毕业论文（设计）开题报告 （学生填写） 选题意义 竹材是一种典型的非金属材料，在日常生活中有着广泛的用途，具有取材方便、重量轻、对环境无污染等一系列金属、塑料所不具有的优势。但由于竹材自身的导电性差、变异性大、易腐、易燃等特点，使得竹材的应用范围受到一定限制。 银金属具有漂亮的金属光泽、导电性、导热性和耐腐蚀性等优点。但银价格比较昂贵，在工业生产中大量使用银制品会提高生产成本，降低生产效益。 如果在竹材表面镀上银层就使得镀银后的复合材料兼具两者的优点，同时可大大降低成本。因而通过竹材表面化学镀银，制作“竹材-银”复合材料可以降低银的用量，改变竹材的性能，特别是在制作精美工艺品方面具有较高的研究和应用价值。 国内外研究现状概述 自20世纪40年代到现在，人们对化学镀银的技术研究就一直没有间断过。在非金属化学镀银方面更是取得了较大的成果，例如：在非金属粉体上镀银已经广泛应用于电触点材料、导电材料、导电涂料、电磁屏蔽材料、吸波材料以及飞机隐身涂料中。谢广文[1]等研究在高分子球囊表面镀银，做成高分子球囊表面电极，替代金属电极应用于医疗中的介入疗法可以减轻患者治疗时的痛苦和缩短治疗时间。在非金属表面化学镀银最主要考虑的就是镀银的影响因素，大致可以归为以下几种问题：镀银的沉积率、镀银的速度、溶液稳定性、镀层结合力等。 银的价格昂贵，导致化学镀银成本较高，提高银的沉积率可以提高银的有效利用率与镀银效率，从而减少镀银时间和镀银成本。银沉积率偏低是目前存在的普遍问题，研究发现合适的还原剂可以显著提高银的沉积率：Bahls[2]在玻璃纤维化学镀银研究中，测试来了相同条件下的酒石酸钾钠、果糖、右旋葡萄糖、葡萄糖酸钠、以及葡萄糖醇等还原剂对沉积率的影响，研究发现采用山梨醇时镀银沉积率最高，在银氨络合离子浓度为0.05mol/L，氢氧化钠浓度为0.15mol/L，温度为25°C以及反应时间为2min时少量的山梨醇就可以得到较高的沉积率。蔡积庆[3]研究发现在非金属表面镀银时在含有硝酸银的银氨溶液或者含有还原剂和强碱物质的还原性溶液中，至少加入Bi+3、Al+3、Fe+3中的化合添加剂中的一种，镀银效率可以提高40%以上。 在一定程度上提高镀银速度可以显著减少镀银时间，降低成本。研究发现助剂对镀银速度有较大影响，Takuya[4]等人研究表明在镀银液中加入一些浓度超过0.001mol/L的可溶性金属盐时，镀银层的沉积速度和镀层厚度能够获得显著提高，这些金属包括铜、镍、钴、金。黄少强[5]研究发现选用乙醇和聚乙二醇做助剂对镀银反应比较有利，可得到表面状况较好的镀层。 在化工生产中，溶液稳定性与化学镀银有着密切关系。在溶液稳定的情况下，通过补充新溶液可使镀银液重复利用，从而降低成本。确保还原剂稳定是保持溶液稳定的一个重要环节，王丽丽[6]等研究发现，在镀液中加入有两个单硫醚基的水溶性含硫有机物和加入无机酸或者有机酸旨在获得PH7的酸性镀液有助于保持和提高置换镀银液的稳定性。Ludwig[7]研究表明调整镀银液中的氧气含量，可以有效的控制溶液的稳定性，其原理是银被氧化成银阴离子，从而防止溶液的自催化分解。 镀层结合力是衡量镀层好坏的重要参数，合适的还原剂可以提高镀层的结合力。陈步明等在化学镀银玻璃纤维的研究中用硝酸银溶液代替传统的氯化钯活化液，降低了化学镀银的生产成本，并在此条件下得到导电性好、结合力强的镀银玻璃纤维。 在镀银方法的研究上，我国科学家刘正春[8]等用自组装法化学镀银取得重要突破。用带硫基的硅烷对玻璃表面经行自组装饰，然后化学镀银，并用XPS和AES研究了MPTS在工业玻璃表面的自组装和转化为单分子层以及化学镀银的过程，然后在利用扫描电镜和X射线衍射分析仪对自组装膜上的化学镀银的形貌和结构进行了分析，得到良好的效果，为化学镀银提供了新思路。 镀银反应是一个消耗OH-的过程，PH高的镀液可以提供足够的OH-以保证反应不断进行。因而提高PH与加速剂的作用是一样的，在非金属材料表面镀银时通常控制PH在12--13较好[9]。 主要研究内容 (1)在施镀过程中镀银液的研究 1.竹材上镀银的镀银液配方 2.主盐及还原剂浓度对化学镀银的影响 3.最佳主盐及还原剂浓度 (2)温度对镀银的影响，找出最佳镀银温度 (3)对竹材表面化学镀银镀层质量的研究 1.研究镀层银的附着性 2.研究镀层银的缜密程度 拟采用的研究思路 （方法、技术路线、可行性论证等） 研究的方法及思路 研究方法采用控制变量法，将竹材经过预处理后，在施镀时调节PH在12到13之间，控制主盐、还原剂、温度中其中一个变化，其它条件不变。将镀后的复合金属水洗、烘干、称重。对比不同条件下的镀层质量，得出实验结论。 竹材镀前预处理：