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4 结论29
致谢 30
参考文献 31
铜银合金粉的合成
1 前言
1.1 合金粉末的研究进展
导电涂料具有低成本、工艺简便(可喷涂、刷涂、印涂等)、实用、易实现自动化、适应比较复杂的外壳形状等优点 [1]。银系导电涂料是开发最早的品种之一，它的性能稳定，导电效果好。美国军方早在20世纪60年代就将银系导电涂料用作电磁屏蔽材料 [2-4]，但因价格昂贵，只能用于某些特定的场合。铜系涂料成本低，导电性好，但其抗氧化性能差，暴露在空气中易氧化。为了改善铜系涂料抗氧化性，并提高导电性能，采用粉末冶金快速凝固雾化技术制备了Cu-Ag系列合金粉末，再结合化学镀的方法在超细Cu-Ag合金粉末基体上包覆一层金属银层，与目前常规的铜镀银粉相比具有的创新优势为：① Cu-Ag合金粉末银的质量分数可以人为控制；② Cu-Ag合金粉末的粒度和形状可以通过制备工艺参数的调整来加以控制；③ 银包覆超细Cu-Ag合金粉末(Ag/Cu-Ag)具有较铜镀银粉优异的电性能等。将Cu-Ag粉末制备成导电涂料，使其具有银系、铜系涂料的优点和较低的成本，既克服了铜粉易氧化的缺点，又解决了银粉价格贵、电子易迁移等问题，且具有导电性好，化学稳定性高，不易氧化等特点，是很有发展前途的一类高导电、抗干扰特种合金粉末及导电涂料原料。
1.2 合金粉末的导电性能
1.2.1导电涂料的导电机理
用Cu-Ag粉末制备的金属高分子导电涂料的SEM图像。导电涂料的导电机理一般分为导电回路如何形成，以及回路形成后如何导电2个方面[5] 。高分子树脂基体与导电填料之间的界面效应对复合体系中导电回路的形成具有很大的影响，其导电性能主要是3种导电机理 [6,7]：导电通道效应、隧道效应和场致效应。由于电子相互竞争的作用，在不同情况下出现以其中一种机理为主导的导电现象。通常，导电填料添加到聚合物基体后不可能达到真正的多相均匀分布，总有部分带电粒子相互接触而形成链状导电通道，使涂料得以导电。
但是，由于粒子之间存在着内部电场，如果这些孤立粒子或小聚集体之间相距很近，中间只被很薄的聚合层分开，那么由于热振动而被激活的电子就能够通过聚合物界面所形成的势垒而跃迁到相临导电粒子上形成较大的隧道电流；或者导电粒子间的内部电场很强时，电子将有很大的几率飞跃聚合物界面势垒到相临导电粒子上，产生场致发射电流，这时聚合层起着相当于内部分布电容的作用。导电涂料的3 种导电机理模型如图1.1所示。
— 图1.1 导电涂料的导电机理模型
导电涂料的导电性能与导电填料的性质密切相关，如填料的用量及形状，添加助剂、合成工艺、聚合物基体等因素也有重要影响 [8-11]。例如①片状填料粒子与球状填料粒子相比，具有较低的导电渗透阀值，更容易形成导电网络；②填料粒度越小，比表面积越大，但粉末粒度过细，金属的氧化加剧且难于分散，导电稳定性变差。薄片状或树枝状填料的涂料比球状填料的涂料导电性能好，片状比球状的接触面积大得多，因而显示出更好的导电性能。③ 涂料的导电性能与基体树脂种类有关，若基体树脂的结晶度越高，则其非晶区中导电填料的浓度就越高，粒子间距就越小，形成空间导电网络的几率就大。④添加防沉剂、光亮剂、流平剂等助剂对填料进行表面处理，可以提高填料和溶剂的互溶性及填料在溶剂中的分散性。同时如果用来处理金属填料还可提高其抗氧化性能。⑤导电涂料的固化状态、涂层厚度、合成时间、使用环境及使用时间等也是影响涂料导电性能的重要因素。
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