專利名稱：一種導(dǎo)電空心玻璃微珠的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種空心玻璃微珠的制備方法，特別涉及用于涂覆型電子屏蔽材料的
導(dǎo)電空心玻璃微珠的制備方法。
背景技術(shù)：
電磁波輻射已成為繼噪聲污染，大氣污染，水污染，固體廢物污染之后的又一大公 害。目前防止電磁波干擾的主要方法是使用電磁波屏蔽材料和電磁波吸收材料。屏蔽是用 導(dǎo)電或?qū)Т朋w的封閉面將內(nèi)外兩側(cè)空間進(jìn)行的電磁性隔離。從其一側(cè)空間向另一側(cè)空間 傳輸?shù)碾姶拍芰坑捎趯?shí)施了屏蔽而被抑制到極微量，電磁波吸收是以降低電磁波的反射能 量，即可將入射的電磁波轉(zhuǎn)換成熱能從而將電磁波吸收掉。材料對電磁波屏蔽和吸收的程 度用屏蔽效能(SE)來表示，單位為分貝(dB)，一般來說，SE越大，則衰減的程度就越高。電 磁屏蔽材料分為涂覆型和結(jié)構(gòu)型兩類，電磁屏蔽涂料是由導(dǎo)電填料，樹脂黏結(jié)劑，溶劑，和 添加劑組成。涂覆型電子屏蔽材料由于具有工藝簡單、使用方便及電磁參數(shù)容易調(diào)節(jié)等特 點(diǎn)，使其在電子屏蔽材料研究應(yīng)用領(lǐng)域的作用非常重要，尤其是對現(xiàn)役武器裝備的隱身性 能改裝和電子設(shè)備的電磁輻射防護(hù)、電磁兼容等，其作用不可替代。高性能吸收劑是涂覆型 電子屏蔽材料的核心。為滿足吸波涂層"薄、輕、寬、強(qiáng)"的效果，吸收劑的研究也在向高效、 輕量度化和復(fù)合化方向發(fā)展。從理論上講，金屬材料是極優(yōu)的電磁波損耗材料，但是金屬微 粉的抗氧化、耐酸堿能力差；介電常數(shù)較大且頻譜特性差；密度較大。而空心玻璃微珠與金 屬粉相比，密度小，如果對其表面進(jìn)行金屬化處理改性，則有可能取代金屬粉用于電磁波吸 收或電磁屏蔽材料的制備，因此，近年來空心玻璃微珠表面鍍膜材料引起了廣泛關(guān)注。出現(xiàn) 的包覆方法主要有物理法和化學(xué)法，前者主要是氣相沉積法；化學(xué)法則主要包括化學(xué)氣相 沉積法和溶膠凝膠法等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對已有技術(shù)使用基材以及方法的缺陷，提供一種導(dǎo)電性好，耐氧化，低密 度的導(dǎo)電材料制備方法。
—種導(dǎo)電空心玻璃微珠的制備方法，其特征在于包括如下步驟
(1)清洗空心玻璃微珠 配置清洗液氫氧化鈉30 32g/L，磷酸鈉40 45g/L，碳酸鈉40 42g/L，表面 活性劑適量， 空心玻璃微珠加入清洗液中，經(jīng)攪拌后，洗至清洗液pH值為7，將空心玻璃微珠取 出烘干； (2)表面酸蝕 酸蝕液配置按照氫氟酸與水1 : IO的體積比配置酸蝕液， 將烘干后的空心玻璃微珠放入酸蝕液中處理1分鐘，取出水洗3遍，至ph值為7 ;
(3)表面活化
配制活化液，包括硫酸鎳和次亞磷酸鈉，其總濃度為2. 5mol/L，其中硫酸鎳和次亞 磷酸鈉的摩爾比為1 : 4，活化液的pH值為7 7. 4， 將空心玻璃微珠放入活化液中浸泡2 30分鐘，然后將活化液升溫至175t:進(jìn)行 熱氧化還原反應(yīng)，持續(xù)時(shí)間為50分鐘；
(4)化學(xué)施鍍 鍍液池內(nèi)鍍液的配制硫酸鎳25g/L，次亞磷酸鈉25g/L，醋酸鈉15g/L，乳酸25g/ L，檸檬酸鈉5g/L，復(fù)合添加劑適量，pH值4. 8 5. 0， 將表面活化后的空心玻璃微珠放入鍍液池里，施鍍溫度控制在85 88°C ，持續(xù)時(shí) 間為40 90分鐘， (5)取出施鍍過的空心玻璃微珠，經(jīng)過水洗、干燥即可。 在上述基本技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，可以有一下進(jìn)一步的技術(shù)方案 活化液中加入聚丙烯酰胺增稠劑體積比為1 : 50 ;活化液中加入了氨水保證ph
值在7 7. 4，且在活化時(shí)采用超聲波震蕩；空心玻璃微珠在表面施鍍時(shí)的加載量保持在
5g/L。 本發(fā)明的技術(shù)方案中，空心玻璃微珠密度0. 3g/cm3 0. 6g/cm3，粒度分布為 20 ii m 60 ii m，抗壓強(qiáng)度10 20Mp。 本發(fā)明特點(diǎn)是設(shè)備簡單，操作方便，包覆效果好。相對于主要包覆的金屬銀、銅而
言，銀的化學(xué)穩(wěn)定性好，防腐性強(qiáng)，導(dǎo)電性好，但是價(jià)格昂貴；銅的成本低廉，但是容易氧化，
導(dǎo)電性也不穩(wěn)定，需做表面處理。而本發(fā)明包覆的鎳，其吸收和散射能力都比較強(qiáng)，抗腐蝕
性好，成本也低廉，適合工業(yè)化生產(chǎn)。 本發(fā)明與已有技術(shù)相比具有以下的優(yōu)良效果 —、阻燃，耐高溫，可以用做涂覆型吸波材料，可用于軍事或民用的室內(nèi)或室外電 子屏蔽材料； 二、具備密度小，強(qiáng)度高，與金屬微粉相比具備更強(qiáng)的抗氧化，和耐酸堿能力，所以 可以取代相應(yīng)金屬粉末用作涂覆型電子屏蔽材料； 三、可連續(xù)生產(chǎn)，簡單易操作，且與真空鍍相比顯著降低成本，具有顯著的產(chǎn)業(yè)化 前景。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明，但不僅限于此。
實(shí)施例一 取空心玻璃微珠500g，按氫氧化鈉32g/L，磷酸鈉45g/L，碳酸鈉42g/L比例配置除 油液10000毫升，放入后攪拌10分鐘，過濾后水洗3次，至ph值為7即可，烘干待用。
再按照氫氟酸與水l : IO的體積比配置酸蝕液，將烘干后的空心玻璃微珠放入酸 蝕液中處理1分鐘，用濾網(wǎng)過濾取出，然后放于水槽中水洗3遍，至ph值為7。再用濾網(wǎng)撈 出，烘干待用。 配置活化液，硫酸鎳和次亞磷酸鈉，其總濃度為2. 5mol/L，其中硫酸鎳和次亞磷酸 鈉的摩爾比為1 : 4 ;活化液的pH值為7 7. 4。將空心玻璃微珠放入活化液中浸泡25 30分鐘，然后升溫至170 175t:進(jìn)行熱氧化還原反應(yīng)，持續(xù)時(shí)間為50分鐘使其表面具有足量的活化中心，為最終的表面鍍鎳做好準(zhǔn)備。 然后將處理過的空心玻璃微珠放入鍍液池里，鍍液池內(nèi)鍍液的配比為硫酸鎳25g/ L，次亞磷酸鈉25g/L，醋酸鈉15g/L，乳酸25g/L，檸檬酸鈉5g/L，復(fù)合添加劑適量，pH值 4. 8 5. 0。施鍍的溫度控制在85 9(TC，持續(xù)時(shí)間為60分鐘。鍍液的總量為50L，施鍍 過程采用磁力攪拌方式，因?yàn)榇帕嚢杵魇窃诖艌龅臈l件下進(jìn)行的，鍍鎳后的微珠也具有 磁性，隨著鍍層厚度的增加鍍鎳后的微珠更易圍繞在轉(zhuǎn)子周圍，這也就使其余的微珠有了 更多的分散空間更易與鍍液接觸，保證全部微珠鍍鎳成功。然后用蒸餾水洗滌3次，并在真 空干燥箱中干燥完全，即可得空心微珠表面鍍膜材料。
實(shí)例二 取空心玻璃微珠500g，按氫氧化鈉30g/L，磷酸鈉40g/L，碳酸鈉40g/L比例配置除 油液10000毫升，放入后攪拌15分鐘，過濾后水洗3次，至ph值為7即可，烘干待用。
再按照氫氟酸與水l : IO的體積比配置酸蝕液，將烘干后的空心玻璃微珠放入酸 蝕液中處理1分鐘，用濾網(wǎng)過濾取出，然后放于水槽中水洗3遍，至ph值為7。再用濾網(wǎng)撈 出，烘干待用。 配置活化液，硫酸鎳和次亞磷酸鈉，其總濃度為2. 5mol/L，其中硫酸鎳和次亞磷酸 鈉的摩爾比為l : 4;加入聚丙烯酰胺增稠劑，活化液的pH值為7 7.4。將空心玻璃微珠 放入活化液中浸泡35 40分鐘，然后升溫至160 165t:進(jìn)行熱氧化還原反應(yīng)，持續(xù)時(shí)間 為50分鐘使其表面具有足量的活化中心，為最終的表面鍍鎳做好準(zhǔn)備。
然后將處理過的空心玻璃微珠放入鍍液池里，鍍液池內(nèi)鍍液的配比為硫酸鎳25g/ L，次亞磷酸鈉25g/L，醋酸鈉15g/L，乳酸25g/L，檸檬酸鈉5g/L，復(fù)合添加劑適量，pH值 4. 8 5. 0。施鍍的溫度控制在85 9(TC，持續(xù)時(shí)間為90分鐘。鍍液的總量為50L，施鍍 過程采用磁力攪拌方式，因?yàn)榇帕嚢杵魇窃诖艌龅臈l件下進(jìn)行的，鍍鎳后的微珠也具有 磁性，隨著鍍層厚度的增加鍍鎳后的微珠更易圍繞在轉(zhuǎn)子周圍，這也就使其余的微珠有了 更多的分散空間更易與鍍液接觸，保證全部微珠鍍鎳成功。然后用蒸餾水洗滌3次，并在真 空干燥箱中干燥完全，即可得空心微珠表面鍍膜材料。
實(shí)例三 取空心玻璃微珠500g，按氫氧化鈉30g/L，磷酸鈉40g/L，碳酸鈉40g/L比例配置除 油液10000毫升，放入后攪拌12分鐘，過濾后水洗3次，至ph值為7即可，烘干待用。
再按照氫氟酸與水l : IO的體積比配置酸蝕液，將烘干后的空心玻璃微珠放入酸 蝕液中處理1分鐘，用濾網(wǎng)過濾取出，然后放于水槽中水洗3遍，至ph值為7。再用濾網(wǎng)撈 出，烘干待用。 配置活化液，硫酸鎳和次亞磷酸鈉，其總濃度為2. 5mol/L，其中硫酸鎳和次亞磷酸 鈉的摩爾比為l : 4;活化液的pH值為7 7.4。將空心玻璃微珠放入活化液中浸泡采用 超聲波震蕩，活化時(shí)間為2分鐘，然后升溫至17(TC進(jìn)行熱氧化還原反應(yīng)，持續(xù)時(shí)間為50分 鐘使其表面具有足量的活化中心，為最終的表面鍍鎳做好準(zhǔn)備。超聲波震蕩可使活化液中 產(chǎn)生活化態(tài)H離子，可促使Ni離子還原成Ni單質(zhì)，縮短活化時(shí)間。 然后將處理過的空心玻璃微珠放入鍍液池里，鍍液池內(nèi)鍍液的配比為硫酸鎳25g/ L，次亞磷酸鈉25g/L，醋酸鈉15g/L，乳酸25g/L，檸檬酸鈉5g/L，復(fù)合添加劑適量，pH值 4. 8 5. 0。施鍍的溫度控制在85 88t:，持續(xù)時(shí)間為40分鐘。鍍液的總量為50L，施鍍過程采用磁力攪拌方式，因?yàn)榇帕嚢杵魇窃诖艌龅臈l件下進(jìn)行的，鍍鎳后的微珠也具有 磁性，隨著鍍層厚度的增加鍍鎳后的微珠更易圍繞在轉(zhuǎn)子周圍，這也就使其余的微珠有了 更多的分散空間更易與鍍液接觸，保證全部微珠鍍鎳成功。然后用蒸餾水洗滌3次，并在真 空干燥箱中干燥完全，即可得空心微珠表面鍍膜材料。
權(quán)利要求
一種導(dǎo)電空心玻璃微珠的制備方法，其特征在于包括如下步驟(1)清洗空心玻璃微珠配制清洗液氫氧化鈉30～32g/L，磷酸鈉40～45g/L，碳酸鈉40～42g/L，表面活性劑適量；空心玻璃微珠加入清洗液中，攪拌清洗至清洗液pH值為7，將空心玻璃微珠取出烘干；(2)表面酸蝕酸蝕液配制按照氫氟酸與水1∶10的體積比配制酸蝕液；將烘干后的空心玻璃微珠放入酸蝕液中處理1分鐘，取出水洗3遍，至水洗液ph值為7，然后將空心玻璃微珠撈出瀝干；(3)表面活化配制活化液包括硫酸鎳和次亞磷酸鈉，其總濃度為2.5mol/L，其中硫酸鎳和次亞磷酸鈉的摩爾比為1∶4，活化液的pH值為7～7.4；將空心玻璃微珠放入活化液中浸泡2～30分鐘，然后將活化液升溫至175℃進(jìn)行熱氧化還原反應(yīng)，持續(xù)時(shí)間為50分鐘；(4)化學(xué)施鍍鍍液池內(nèi)鍍液的配制硫酸鎳25g/L，次亞磷酸鈉25g/L，醋酸鈉15g/L，乳酸25g/L，檸檬酸鈉5g/L，復(fù)合添加劑適量，pH值4.8～5.0；將表面活化后的空心玻璃微珠放入鍍液池里，施鍍溫度控制在85～88℃，持續(xù)時(shí)間為40～90分鐘；(5)取出施鍍過的空心玻璃微珠，經(jīng)過水洗、干燥即可。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種導(dǎo)電空心玻璃微珠的制備方法，其特征在于活化液中加入聚丙烯酰胺增稠劑體積比為i : 50。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種導(dǎo)電空心玻璃微珠的制備方法，其特征是活化液中 加入了氨水保證ph值在7 7. 4，且在活化時(shí)的過程中采用超聲波震蕩。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種導(dǎo)電空心玻璃微珠的制備方法，其特征是空心玻璃微珠 在表面施鍍時(shí)的加載量保持在5g/L。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種導(dǎo)電空心玻璃微珠的制備方法，包括如下步驟(1)空心玻璃微珠加入清洗液中，攪拌清洗至清洗液pH值為7，將空心玻璃微珠取出烘干；(2)將烘干后的空心玻璃微珠放入酸蝕液中處理1分鐘，取出水洗3遍，至水洗液ph值為7；(3)將空心玻璃微珠放入活化液中浸泡2～30分鐘，然后同時(shí)將活化液升溫至175℃進(jìn)行熱氧化還原反應(yīng)，持續(xù)時(shí)間為50分鐘；(4)將空心玻璃微珠放入含有硫酸鎳、次亞磷酸鈉的鍍液池里，施鍍溫度控制在85～88℃，時(shí)間為40～90分鐘；(5)取出空心玻璃微珠，水洗、干燥即可。利用本發(fā)明制備的導(dǎo)電空心玻璃微珠質(zhì)輕高強(qiáng)，耐腐蝕，適用于軍設(shè)施或者民用的室內(nèi)、室外屏蔽材料。本發(fā)明可連續(xù)生產(chǎn)，成本低廉，性能優(yōu)越，質(zhì)量穩(wěn)定。
文檔編號C03C17/10GK101704634SQ200910185798
公開日2010年5月12日 申請日期2009年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月30日
發(fā)明者倪嘉, 彭壽, 彭小波, 彭程, 王華文, 王蕓, 鮑田 申請人:中國建材國際工程有限公司;蚌埠玻璃工業(yè)設(shè)計(jì)研究院;蚌埠中凱電子材料有限公司