所用各種化學(xué)藥品皆為分析純,空心玻璃微珠粒徑為3一10微米,形貌參見圖3a。玻璃微珠在化學(xué)鍍銀前,要進行粗化和活化、敏化處理,使陶瓷粉末表面具有催化的活性中心,使隨后的鍍覆反應(yīng)能夠在表面進行。粗化液組成為20ml/L H＋2gL NaF,活化、敏化處理采用文獻介紹的一步法。
化學(xué)鍍銀溶液的組成及工藝條件見表1。鍍覆過程中用SB-5200超聲波清洗機以利于粉末的分散,超聲波發(fā)生器輸出功率為300 W,頻率為38 kIE。施鍍過程中,鍍液溫度控制在20～30℃范圍,時間為1.5小時。鍍覆完成后用去離子水清洗粉體三次﹐然后在120℃下、空氣中烘干,用精度為l mg的電子天平測定粉末的增重。用HITACHI S-570型掃描電子顯微鏡對鍍銀玻璃微珠的形貌進行觀察。
鍍液配制方法對化學(xué)鍍銀的影響
化學(xué)鍍銀反應(yīng)如式1所示,在一定的pH值條件下,銀氨絡(luò)合物被甲醛還原,形成金屬銀,
2[Ag(NHs):]OH+HCHO=2Ag+HcooH+4NH;+Ho(1)首先采用圖1(a)所示步驟,將銀液加入還原液,然后將微珠加入鍍液進行鍍覆。結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)銀液加入還原液時，鍍液即刻變黑;隨銀液的不斷加入﹐燒杯壁上有銀鏡形成。玻璃微珠加入并經(jīng)過一段時間鍍覆后,玻璃微珠由灰色變黑。
銀鏡的出現(xiàn),說明銀的析出不完全在微珠表面進行。為了解決上述問題,要用圖1(b)步驟,將還原液加入銀液進行混合,結(jié)果得到透明的鍍液,無銀鏡出現(xiàn)。微珠加入鍍液1一2分鐘后,鍍液變?yōu)辄S色﹐隨時間的延長,黃色逐漸加深至深褐、黑色。粉體烘干后仍保持黑色。銀液和還原液不同混合次序?qū)е陆厝徊煌腻円?/span>,和這兩種溶液的pH值有關(guān)。經(jīng)測定,銀液和還原液的p田值分別為12.2和7.7,因此，將還原液加入銀液時,混合處局部區(qū)域的 pH值與銀液相近,在較高的p田值環(huán)境下,銀析出反應(yīng)可以進行。反之,銀液加入還原液時,混合處的p田值接近7.7,因此可以得到無反應(yīng)的鍍液。
圖2為鍍覆后粉體的X射線分析結(jié)果,表明黑色粉末中有銀的衍射峰存在;由圖3可見,銀確實包覆到玻璃微珠表面,但部分玻璃微珠表面無銀,并且在有銀的表面,也沒有形成連續(xù)致密的膜層。根據(jù)反應(yīng)后粉體增重,即銀的析出量測定,可知粉體中銀的含量為6.7%。
