CN1333387A - 轻型复合空心金属微球的制备方法 - Google Patents

轻型复合空心金属微球的制备方法 Download PDF

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轻型复合空心金属微球的制备方法是一种新型的功能材料的制备方法,属于电磁波吸收材料制造的技术领域。该制备方法为:①筛选出所需粒径的空心陶瓷微球;②将筛选出的空心陶瓷微球进行系列表面处理,以达到有良好的金属结合位点;③先进行敏化处理,再进行活化处理,使陶瓷微球表面获得一层分布均匀的活性引发层;④将经活化处理后的空心陶瓷微球在电磁搅拌下均匀分散于化学镀液中,并进行化学镀包覆,获得以空心陶瓷微球为核心模板的轻质复合空心金属微球。

Description

轻型复合空心金属微球的制备方法
一、技术领域
本发明是一种新型的功能材料的制备方法，属于电磁波吸收材料制造的技术领域。
二、背景技术
随着电讯产业的迅猛发展，应用于国防与个人、工业和商业目的的电磁设备在数量和种类上都出现了空前的增长。电磁辐射成为当今不可忽视的一大污染源。电磁辐射作用于人体神经系统，影响新陈代谢及脑电流，使人的行为发生变化及相关器官发生变化，并进而影响人体的循环系统、免疫及生殖和代谢功能，严重的甚至会诱发癌症。电磁辐射对设备的干扰引起电波传送的中断、电脑和电子控制系统功能失常。
因此，研发新型吸波材料一直是国内外研究的热点，无论是在军事上提高隐身技术和国防防御能力，还是在民用方面减少电磁辐射对人体的伤害都有非常积极的意义。
涂覆型吸波材料一直是隐身材料重要的研究方向，正向获得“薄、轻、宽、强”的吸波涂层的方向发展。磁性金属粉末，如铁、钴、镍及其合金粉末，对电磁波具有吸收、透过和极化等多种功能，是发展最早、应用最广的涂覆型吸波材料之一。但金属微粉的比重大，铁在空气中易被氧化，钴、镍则较贵重；最近热门的纳米金属粉体尽管性能优异，但在大量制备、保存、稳定性方面仍存在许多实际问题。
三、发明内容
本发明的目的就是提供一种尺寸、成份、与电磁学性能可调变的轻型复合空心金属微球及制备方法。
本发明的轻型复合空心金属微球的制备方法是：
①筛选出所需粒径的空心陶瓷微球；
②将筛选出的空心陶瓷微球进行系列表面处理，以达到有良好的金属结合位点；
③先进行敏化处理，再进行活化处理，使陶瓷微球表面获得一层分布均匀的活性引发层；
④将经活化处理后的空心陶瓷微球在电磁搅拌下均匀分散于化学镀液中，并进行化学镀包覆，获得以空心陶瓷微球为核心模板的轻质复合空心金属微球。
敏化处理采用氯化亚锡胶体，活化处理采用胶体钯活化液。进行化学镀包覆的金属为金、银、铜、镍、钴中的一种或一种以上的混合液。在化学镀包覆中通过多次含不同金属镀液的处理，制备出多层金属复合的功能匹配的空心金属球。
本发明的优点在于：
金属微球以空心陶瓷微球为核心模板，采用湿法化学沉积—化学镀方法在空心球表面涂覆上一薄层金属，制备出新型的大小、成份可控的系列空心金属复合微球(其内孔径及金属层厚度均可调控)，不仅大大降低材料的比重，而且可对金属的电磁特性进行调变，实现功能匹配。
四、具体实施方式
以空心镍金属微球的制备为例：(1)根据需要筛选出所需粒径的空心陶瓷球；(2)将同一粒径的空心陶瓷球进行系列表面处理，为下一步提供良好的金属结合位点；(3)再用氯化亚锡胶体进行敏化处理，然后放入胶体钯活化液中活化处理，在陶瓷球表面获得一层分布均匀的钯的活性引发层；(4)将经活化处理的空心陶瓷球通过电磁搅拌分散作用，均匀分散于化学镀镍溶液中，并在相应工艺条件下进行化学镀包覆，获得以空心陶瓷球为核心模板的轻质镍金属微球；(5)通过调节化学镀的具体工艺参数如施镀时间、镀液浓度、空心陶瓷球的加入量等，金属包覆层的厚度也不同，因此可控制性制备大小不同的金属微球；(6)换不同粒径的空心陶瓷球，做上述处理，则可得到内孔径及镍金属层厚度均可调节的空心镍金属球；(7)改变溶液的组成(还原剂种类和金属盐成份)和工艺条件，获得金属层的组分及其含量不同的系列多元复合的空心金属球：a)改变镀镍液中的还原剂种类(如甲醛或次亚磷酸钠或硼氢化钠等)，可得到纯镍、Ni-P合金、Ni-B合金等含不同镍含量的外壳金属层；b)改变镀液中主盐金属离子的成份，如添加铜盐、铁盐、钴盐等，可得到二元(Ni-Cu，Ni-Fe，Ni-Co等)、多元金属(Ni-Cu-Fe，Ni-Fe-Co，Ni-Cu-Co，Ni-Cu-Fe-Co等)复合的外壳层，各成份含量可通过各金属离子的添加比例来方便地调节；c)在以次亚磷酸钠为还原剂下，改变具体施镀工艺条件，可制得含不同Ni-P比例的金属层；(8)将经镀有一层金属(镍)复合的空心球放入另一金属镀液中(如铜、钴、银、金等)，制得以双层金属复合的空心球；如此反复，可制得多层金属复合、功能匹配的空心球；(9)通过电磁学性能的测试和模拟优化，筛选出性能最佳的匹配组成。

Claims (4)

1.一种轻型复合空心金属微球的制备方法，其特征在于制备的步骤为：
①筛选出所需粒径的空心陶瓷微球；
②将筛选出的空心陶瓷微球进行系列表面处理，以达到有良好的金属结合位点；
③先进行敏化处理，再进行活化处理，使陶瓷微球表面获得一层分布均匀的活性引发层；
④将经活化处理后的空心陶瓷微球在电磁搅拌下均匀分散于化学镀液中，并进行化学镀包覆，获得以空心陶瓷微球为核心模板的轻质复合空心金属微球。
2.根据权利要求1所述的轻型复合空心金属微球的制备方法，其特征在于敏化处理采用氯化亚锡胶体，活化处理采用胶体钯活化液。
3.根据权利要求1或2所述的轻型复合空心金属微球的制备方法，其特征在于进行化学镀包覆的金属为金、银、铜、镍、钴中的一种或一种以上的混合液。
4.根据权利要求3所述的轻型复合空心金属微球的制备方法，其特征在于在化学镀包覆中通过多次含不同金属镀液的处理，制备出多层金属复合的功能匹配的空心金属球。
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