[發明專利]采用活性氧化物改性基材的銀鍍層及其制備方法

有效

• 申請號: 201110348981.5
• 申請日: 2011-11-08
• 公開（公告）號: CN102392268A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 戴品強;邵艷群;唐電;魏哲良;朱君秋
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: C25B11/04
• 分類號: C25B11/04;C25B11/08
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本發明屬于應用電化學和電子工業的導電材料的制備技術領域，具體涉及一種采用活性氧化物改性基材的銀鍍層及其制備方法。

背景技術

1967年貴金屬氧化物問世后，為化學工業提供了具有高催化性能的涂層材料。最早出現的貴金屬氧化物電極的成功配方是?Ru－Ti?氧化物被覆鈦陽極。為了獲得高活性和高耐蝕性的電極材料，本研究小組提出了《帶有種子層的電化學工業鈦陽極》和《帶有氧化物種子層的電化學工業鈦陽極》，最近已獲得中國發明專利（專利號分別為：03115846.3和200610135245.0）。這種帶有精細氧化物種子層的鈦陽極，通過具有納米尺度的貴金屬氧化物種子對基材的改性，可進一步提高活化材料表層的電催化性能。在這一專利的基礎上，本研究小組認為這一技術可發展成為高導電涂層制作的關鍵技術，用于強電、弱電、甚至納電子領域。特別是在這些領域中，應用的大量材料和器件都采用了非導電的基材。本研究小組認為采用活性氧化物種子層可以解決這些非導電基材的改性，使得后續的銀涂層或者銀鍍層的晶體結構、覆層組織、與基材的結合力都得到改善，從而進一步提高材料和器件的導電性能。

發明內容

本發明的目的在于提供一種采用活性氧化物改性基材的銀鍍層及其制備方法，通過本發明的方法獲得了結合狀態良好，且具有精細尺度的致密銀鍍層，該鍍銀材料和器件應用于電子、電力和儀表工業。制備方法簡單，可操作性強，原料易得，成本低。?

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

采用活性氧化物改性基材的銀鍍層是鍍覆于經活性氧化物改性的基材之上。

所述的基材是鈦、鋯、ZrO₂、Al₂O₃或TiO₂。所述的改性是在基材表面沉積含Ru的單元和二元活性氧化物涂層。采用電化學沉積法制備銀鍍層。

其制備方法的具體步驟如下：

1）基材預處理：經去污、酸洗、水洗和烘干；

2）含Ru單元漿液的配制：

以RuCl₃為源物質，稱取該源物質溶于乙醇，混合均勻形成濃度為0.05-0.5?mol/L的活性漿液，靜置9-15h；

含Ru二元活性漿液的配制：

????二元活性氧化物活性漿液：活性組元以RuCl₃為源物質，非活性組元以TiCl₃或SnCl₄為源物質，稱取各源物質分別溶于乙醇，混合均勻形成活性組元Ru和非活性組元Ti或Sn的總濃度為0.05-0.5?mol/L的活性漿液，靜置9-15h；所述的活性漿液中活性組元Ru與非活性組元Ti或Sn的摩爾比是3:7；

3）基材改性處理：將步驟2）的含Ru活性漿液涂覆于步驟1）的基材上，加熱固化，于250-450℃的箱式爐中氧化燒結10分鐘，出爐冷卻，在250-450℃下退火熱處理，即得含Ru活性氧化物改性的基材；

4）銀鍍層的制備：采用電化學沉積法：將硝酸銀溶解于含磷酸三丁酯的石蠟油，采用含乙醛酸的石蠟油為催化溶液，把步驟3）改性后的基材浸鍍即得所述的采用活性氧化物改性基材的銀鍍層。

本發明的顯著優點在于：

1）本發明采用了活性氧化物種子層的改性方法，解決了難鍍基材制備導電覆層的困難性，可以使后續導電材料具有較好的結合狀態，即組織致密、尺度精細，且和基材有良好的結合強度。

2）采用本發明的活性氧化物，保持了活性材料的導電能力，使材料不僅具有了電子導電性，在電解質溶液中應用，還可以通過質子的導電，加強導電材料和器件的導電性能。

3）本發明采用已經獲得專利的氧化物種子層技術和非水溶液鍍銀的方法的結合方式，可以提高銀覆層的質量，包括晶粒尺度、致密性平鋪能力和組織的穩定性，獲得的材料可以應用于微納米電子工業，制作薄膜等小型器件，擴大了其工業應用的場合。

附圖說明

圖1為經活性氧化物種子層改性的鈦基材，采用非水溶液體系中的均相還原反應制備的銀覆層的原子力顯微照片。

圖2為在未經活性氧化物改性的鈦基材上，采用非水溶液體系中的均相還原反應法，制備的銀覆層的原子力顯微照片。

具體實施方式

本發明的采用活性氧化物改性的銀鍍層及其制備方法，涉及難鍍基材前處理、活性氧化物種子層的改性和后續的導電層的沉積。所述的制備方法，具體的實施步驟和方式為：

1）基材處理：