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    上世纪80年代末,随着超细铜粉制备研究的发展,微米级铜粉的防氧化技术也迅速发展起来。对微米级铜粉性能的要求也变得越来越高,目前抗氧化的长效性和它的高温耐蚀性,早已成为发展和研究的主攻方向之一。同时,金属包覆、配合剂缓蚀法、偶联剂处理、还原法以及磷化处理等等技术也就应运而生,这一系列技术对铜粉的抗氧化腐蚀具有着一定的控制作用,所以会在很大程度上提高了铜粉的抗腐蚀性能。68584

    1金属包覆技术

    研究早期,表面包覆技术是利用化学镀膜等方法在铜粉的表面镀上一层抗腐蚀金属,例如银、镍等,用来增强铜粉的抗腐蚀性能和耐高温性能,它是目前所被研究和应用最多的一种十分有效果的方法。化学镀膜的这个方法在铜粉表面镀银的报道已经看到很多,但是在铜粉表面镀镍的方法还未见报道。由于铜粉的表面活性很高,可以直接和银离子发生置换反应,因此,铜粉的化学镀银方法是分别为置换法和还原法这两种。随着研究的发展和进步,对于微米级铜粉抗腐蚀性能的要求也越来越高,表面包覆技术开始向着表面包覆氧化物的方法进行发展。这是指利用一些金属高价氧化物优秀的耐高温抗腐蚀性,将这类物质通过球磨法很好得包覆在微米级铜粉表面用来提高微米级铜粉的耐高温抗腐蚀性[1-3]。

    刘志杰等采用了置换方法在微米级铜粉表面镀银形成了核壳铜一银双金属粉,并且研究了镀层当中银含量的大小和金属粉抗腐蚀能力的关系。结果表明:微米级的铜-银双金属粉当中,当银含量达到W(Ag)22%~85%时,在常温下有一定的抗腐蚀能力,当银含量(Ag)≥85%的时候,在它所测试的800℃范围内是未发生氧化反应的;微米级铜一银双金属粉当中,当银的质量分数达到60%时,是不会发生氧化。XinruiXu等也是通过研究Cu—Ag的置换反应在微米级铜粉表面镀银来提高微米级铜粉的抗腐蚀能力,但是由于镀液当中存在有Ag20沉淀。为了提高银这种贵金属的利用率,所以在镀液当中加入还原剂C4H4O6KNa,因此镀覆的过程当中是伴有氧化还原反应的。吴秀华等高分子保护剂的良好作用之下利用置换法制备出与前面不同形貌的Cu-Ag双金属粉。Cu粉和Cu-Ag粉的热重曲线分析表明,用此种方法制备的Cu-Ag双金属粉的热稳定性非常好,并能够极大地提高微米级铜粉的抗氧化性能[4-6]。

    蒋红梅对于表面点缀结构和表面包覆结构这两种铜一银金属粉进行了抗腐蚀性分析。通过用TG微热天平测试了这两种结构金属粉的热量曲线差异表明:随着温度的升高,点缀结构中的铜-银金属粉开始增重是并不明显,当温度达到250℃以上之后就出现明显的增重现象。这是因为当温度升高到了250℃时,没有被银完全包覆而被裸露在外的铜粉或表面包覆银层很薄的铜粉发生了氧化反应,导致出现明显增重现象,这说明了表面点缀结构的铜-银金属粉具有较好的常温抗腐蚀性。而表面包覆结构的铜-银金属粉却能在700℃范围内是无明显增重的,这说明了表面包覆结构的双金属粉在高温条件下亦具有极好的抗氧化性。由此可见,铜-银金属粉抗氧腐蚀性与其表面的银含量密切相关,银含量越高,微米级铜粉表面的银包覆得越致密均匀,铜-银金属粉的抗腐蚀性能也就变得越好[7-8]。论文网

    2配合剂缓蚀法

    配合剂缓蚀法起源于上世纪5O年代初期,苯并二氮唑等唑类化合物对于微米级铜系金属的优异缓蚀性能在当时引发了业界的极大的兴趣,这些缓蚀剂的分子当中都是含有氮原子杂环这个结构。

    欧美等国的学者通过X射线光电子能谱(XPS)、磁矩等一系列方法对缓蚀机理进行了探讨,以Yoshida 为代表的观点认为咪唑类化合物与微米级铜表面的氧化物发生反应了,并且生成链状配合物膜;另一种观点却认为是直接与微米级铜反应了,氧直接参与反应生成了铜配位物,目前大多数的学者认为这两种作用是共存的。现已有研究采用咪唑、苯并三唑和2-甲基咪唑处理微米级铜粉的专利报道,实验的结果表明了其对微米级铜粉的长期抗腐蚀作用是相当优异的,而且是一种极其简便又易行的好方法[9-11]。

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