芳纶化学镀银的基础理论及其镀层特性研究

电磁辐射污染已被公认继大气、水质、噪音污染后的第四大公害，研究开发电磁屏蔽材料对社会生活和国防建设具有重大的现实意义。化学镀银芳纶有望集导电性优良、高强、耐热、阻燃的诸多优势，将成为航空航天、国防军工等特殊领域首选的电磁屏蔽材料，但芳纶化学镀银的基础理论及其银镀层特性，这些基础问题尚需探索解决。本项目，旨在探索芳纶化学镀银的系列基础研究：拟通过化学镀银体系的平衡电位热力学分析，预测银连续沉积的可行性；以沉积反应动力学为指导，阐明各因素对沉积反应的影响规律与程度，实现体系的临界沉积速率；结合金属薄膜的生长形态、观察银镀层的生长形貌和晶体结构变化，提出银镀层的沉积生长机理，建立银镀层数学模型；分析银镀层的构性，设计并确定不降低银镀层导电性的防变色、抗氧化技术。本项目的开展为完善而全面地研究芳纶化学镀银提供基础理论依据和部分参考数据，为银镀层芳纶的研制奠定基础。

此项目中，首先，建立了芳纶(Kevlar纤维)适宜于化学镀银的粗化方法、确定了化学镀银液的配方、探究了配合物法银层防护的方法，表明：防护膜的厚度会降低银镀层的导电性能；接着，建立了涤纶织物的粗化方法、研究了操作条件对化学镀银的影响、改进了化学镀银工艺、优化了镀银液配方、制得的化学镀银涤纶织物导电性良好(单层银镀层电阻为20~30 mΩ/□、双层银镀层电阻为9~15 mΩ/□)、电磁屏蔽性能良好(在30~3000MHz频率范围内，单、双层银镀层的电磁屏蔽效能分别为78.05dB和87.82dB)、进行了L-半胱氨酸和十八烷基硫醇对化学镀银层防护膜的制备和防护效果评估；然后，建立了ABS塑料小件的粗化方法、探究了化学镀银层的银层氯化方法、研制出心电图仪用Ag/AgCl心电电极、其性能通过国家医药行业标准要求( YY/ T 0196 - 2005，交流阻抗≤ 3 kΩ，直流失调电压≤ 100 mV，内部噪音≤ 150 μV，模拟除颤恢复≤ 3 kΩ，偏置电流≤ 100 mV)、对ABS塑料基材化学镀银体系，进行化学镀银热力学分析、化学镀银动力学方程的建立；最后，进行了基于Kinetic Monte Carlo方法的银薄膜生长初期的三维计算机模拟研究。这些研究工作为基材化学镀银理论和操作参数奠定了基础，为后续芳纶(Nomex织物)化学镀银及其银层的腐蚀防护研究奠定了基础。