化学镀制备Ni包覆纳米SiC核壳颗粒及其介电响.doc

*邹桂真1,曹茂盛*1,2,张亮1,宿辉2,,北京(100081),哈尔滨(150001)E-mail:摘要:采用简单的化学镀方法,在相对低的温度下制备了具有核-壳结构的SiC-Ni纳米复合颗粒。XRD和TEM分析结果表明,纳米Ni晶吸附在SiC颗粒表面,可以形成一层连续且致密的Ni包覆层。基于化学镀和催化理论,初步分析了化学镀核壳结构形成机理。利用波导法研究了纳米SiC颗粒和复合颗粒在8-12GHz的微波介电特性。研究结果表明,复合颗粒的介电常数实部(ε’)和介电损耗角正切值(tanδ=ε’’/ε’)都明显增强,并给出相应的理论模型。关键词:化学镀;SiC;SiC-Ni核壳结构;介电性能中图分类号:TB333文献标识码:,纳米隐身材料已经成为材料科学领域研究的热点之一[1-6]。在众多的雷达波吸波剂中,SiC具有耐高温、相对密度小、韧性好、强度大、电阻率高等特点,同时吸波性能好,能减弱发动机红外信号,使其成为一种国内外重点研究的雷达波吸波剂[7-12]。SiC还可以与其它材料制作成复合材料,进而改善其导电性能,提高材料的吸收效率。SiC复合材料因其性能的优势,能够比较全面地满足军事上对雷达吸波剂性能日益增长的需求。而要合成SiC复合材料则需要解决不同相之间的分散性和界面润湿性的问题,这成为制作复合材料的关键技术。研究发现,将某种物质涂覆在SiC颗粒表面对其进行改性制成核壳复合粒子,可以改善SiC与基体间的界面润湿性以及化学相容性,实现不同相微粒之间的均匀分散,充分发挥不同相粒子的优异特性。相应的复合材料具有比强度高、耐磨损、热膨胀系数小、成本低等优异性能[13,14]。这些先进复合材料广泛地应用于航空、航天、汽车、化工、电子等诸多领域。目前,制备核壳复合颗粒技术已经受到学术界的广泛关注。已有核壳复合颗粒的制备方法有:自组装法,声化学法,气相沉积聚合法,非均匀成核法教育部博士点基金资助项目(2004007021);黑龙江省自然科学基金资助项目(E2004-20)。1[15-20]等。迄今为止,国内外*基金项目:科技部863资助课题(2002AA305509),国家自然科学基金资助课题[21]曾尝试利用化学镀方法在碳化硅纳米颗粒上成功地沉积了金属镍颗粒,但并没有实现镍包覆碳化硅核壳结构,本文中,作者通过对其工艺进行改进,采用化学镀的方法,利用控制氧化还原和控制沉积等机制将金属镍纳米小粒子均匀包覆在纳米SiC颗粒表面,制备成功纳米SiC-Ni的核壳复合颗粒。测试结果表明,与裸露SiC纳米颗粒相比,核壳复合颗粒的介电性能明显增强。,主要为β-SiC,平均粒度约为20nm。为了提高金属镍粒子的沉积效率,获得SiC-Ni的核壳结构,需要对β-SiC纳米颗粒进行前处理,并控制施镀过程。%HF和10%HCl的亲水性溶液中。超声分散5min,过滤后用蒸馏水清洗数次至滤液呈中性。然后再放入SnCl2敏化液中超声处理5min。敏化后的SiC颗粒用蒸馏水多次清洗后放入PdCl2活化液中进行活化处理,同时超声分散25min。过滤后将SiC纳米颗粒用蒸馏水清洗至滤液呈中