專利名稱：一種銀包覆銅復(fù)合粉體的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子漿料用的一種銀包覆銅復(fù)合粉體的制備方法，特別是獲得的鍍銀銅粉具有抗電遷移能力、高電導(dǎo)率和強(qiáng)的抗氧化性能。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代高新技術(shù)的不斷發(fā)展，電子設(shè)備在社會(huì)各個(gè)行業(yè)中有著極其廣泛地應(yīng)用，由此引起的電磁干擾(EMI)和電磁兼容(EMC)問題日益嚴(yán)重。針對(duì)這種現(xiàn)象，導(dǎo)電橡膠作為高效的電磁屏蔽材料，有著重要的科研價(jià)值。作為導(dǎo)電填料，銀粉具有較高的導(dǎo)電性、抗氧化性，但在濕熱條件和直流電壓下極易發(fā)生電遷移現(xiàn)象導(dǎo)致短路，且價(jià)格昂貴，只適合作特殊場合的屏蔽原料，且對(duì)低頻電磁屏蔽效果較差，難以滿足寬頻電磁屏蔽的需要；銅的導(dǎo)電能力僅次于銀，抗遷移能力大大優(yōu)于銀，價(jià)格低廉，但銅粉的表面極易被氧化，氧化后的導(dǎo)電性能顯著下降，且銅粉不易在聚合物基體中分散，從而失去在復(fù)合材料中的應(yīng)用。若在銅粉表面包覆一層銀制得銀包銅；保持銅粉優(yōu)良的導(dǎo)電性，還會(huì)提高其抗氧化穩(wěn)定性。因此銀包銅粉具有廣闊的應(yīng)用范固和研究價(jià)值。發(fā)明專利[CN1262043A]公開了一種用置換反應(yīng)制備銀包覆銅粉的方法，用于抗菌劑的制備，沒有提到粉末的導(dǎo)電性能。傅振曉等[江蘇陶瓷，Vol.34，No.2，2001)采用氟化銀與銅粉置換反應(yīng)獲得銀包覆銅粉，并制備導(dǎo)電膠。發(fā)明專利[CN02139151.幻公開了一種銀鍍銅粉的制備方法，采用膠類化合物對(duì)硝酸銀進(jìn)行絡(luò)合，并且需要在一定溫度下進(jìn)行化學(xué)鍍。發(fā)明專利[CN1704502的公開了一種鍍銀銅粉的方法，將螯合萃取劑與銀胺溶液混合，加入銅粉在40 90°C條件下進(jìn)行化學(xué)鍍銅。上述進(jìn)行銅粉表面化學(xué)鍍銀的工藝，存在的缺點(diǎn)是銀氨溶液的組分復(fù)雜、氧化銀有毒、施鍍次數(shù)多、有些需要在高于室溫的條件下進(jìn)行化學(xué)鍍，而且在施鍍過程中，鍍槽內(nèi)壁容易沉積銀層造成銀的浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種工藝簡單、成本低的銀包覆銅復(fù)合粉體的制備方法。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種銀包覆銅復(fù)合粉體的制備方法，其特征在于，該方法包括對(duì)銅粉的活化、敏化、將處理后的銅粉分散在混合還原液中、化學(xué)鍍、清洗，最后干燥成粉，具體包括以下步驟a.將銅粉加入稀硫酸中，進(jìn)行活化，去除銅粉表面的氧化物；b.將上述活化后的銅粉用超純水清洗2-3次，然后加入8_15g/LSnCl2的鹽酸溶液中進(jìn)行敏化，在常溫下攪拌1-2小時(shí)；c.將上述敏化后的銅粉用超純水清洗2-3次備用；d.配制混合還原液將L-抗壞血酸與分散劑混合得到混合還原液，其中L-抗壞血酸的用量為硝酸銀摩爾量的1. 5-2倍，分散劑的用量為硝酸銀摩爾量的5-15倍；然后將步驟c得到的銅粉分散在混合還原液中；
e.制硝酸銀-氨水混合液將硝酸鹽與氨水混合得到硝酸銀-氨水混合液，使硝酸銀濃度為80-130g/L，氨水濃度為100-150g/L ；f.將上述步驟d得到的液體和步驟e得到的液體在高速攪拌下混合，控制反應(yīng)溫度5-50°C，反應(yīng)時(shí)間10-30分鐘，待反應(yīng)后沉降1-2小時(shí)后將上清液倒去取其沉淀物，清洗干燥即得產(chǎn)品。步驟a所述的稀硫酸的重量百分比濃度為5-8%。所述的超純水是指含鹽量在0. 3mg/L以下，電導(dǎo)率小于0. 2 μ s/cm的水。步驟d所述的分散劑為聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、明膠、硬酯酸銨中一種或幾種。步驟f所述的高速攪拌的速度為1200-1500rmp。步驟f所述的沉淀物的清洗為采用超純水清洗2-3次后，再用無水酒精清洗1-2 次，所述的干燥為在鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)40-60°C，干燥16- 小時(shí)，打粉成粉。步驟f所述的產(chǎn)品的粒度范圍為2-8um、比表面積為0. 3-0. 7m2/g。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在室溫下、以簡單的組分和工藝在銅粉表面化學(xué)鍍銀，獲得的鍍銀銅粉具有抗電遷移能力、高電導(dǎo)率和強(qiáng)的抗氧化性能。同時(shí)，可以大大的降低電子漿料的成本。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。實(shí)施例1 取40g銅粉，加入6 %的稀硫酸進(jìn)行活化出去銅粉表面的氧化物，超純水洗滌3次。 活化后洗滌后的銅粉加入10g/LSnCl2的鹽酸溶液中進(jìn)行敏化，在常溫下攪拌2小時(shí)，純水洗滌3次待用。取1000ml 100g/L的硝酸銀、氨水100g/L。配制混合還原液L_抗壞血酸 68. 5g、聚乙烯吡咯烷酮6. 7g用超純水配制，并加入處理過的銅粉，攪拌40分鐘。然后，將上述混合還原液和銀氨溶液在高速攪拌下混合，控制反應(yīng)溫度25°C，反應(yīng)時(shí)間10分鐘，待反應(yīng)后沉降1小時(shí)后將上清液倒去取其沉淀物。最后將沉淀物用超純水清洗3次，再用無水酒精清洗1次，最后在鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)50°C，干燥M小時(shí)，打粉成粉。實(shí)施例2取30g銅粉，加入8%的稀硫酸進(jìn)行活化出去銅粉表面的氧化物，純水洗滌2次。 活化后洗滌后的銅粉加入6g/LSnCl2的鹽酸溶液中進(jìn)行敏化，在常溫下攪拌1. 5小時(shí)，純水洗滌3次待用。取1000ml 120g/L的硝酸銀、氨水130g/L。配制混合還原液L_抗壞血酸 77. 6g、硬酯酸銨8. Ig用超純水配制，并加入處理過的銅粉，攪拌50分鐘。然后，將上述混合還原液和銀氨溶液在高速攪拌下混合，控制反應(yīng)溫度20°C，反應(yīng)時(shí)間15分鐘，待反應(yīng)后沉降1小時(shí)后將上清液倒去取其沉淀物。最后將沉淀物用超純水清洗3次，再用無水酒精清洗2次，最后在鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)50°C，干燥22小時(shí)，打粉成粉。實(shí)施例3取25g銅粉，加入5%的稀硫酸進(jìn)行活化出去銅粉表面的氧化物，純水洗滌2次。活化后洗滌后的銅粉加入5g/LSnCl2的鹽酸溶液中進(jìn)行敏化，在常溫下攪拌1小時(shí)，純水洗滌 3次待用。取1000mll30g/L的硝酸銀、氨水140g/L。配制混合還原液L_抗壞血酸82. 5g、 明膠9. 5g用超純水配制，并加入處理過的銅粉，攪拌45分鐘。然后，將上述混合還原液和銀氨溶液在高速攪拌下混合，控制反應(yīng)溫度15°C，反應(yīng)時(shí)間10分鐘，待反應(yīng)后沉降0. 6小時(shí)后將上清液倒去取其沉淀物。最后將沉淀物用超純水清洗3次，再用無水酒精清洗1次，最后在鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)55°C，干燥M小時(shí)，打粉成粉。實(shí)施例4以下采用的超純水是指含鹽量在0. 3mg/L以下，電導(dǎo)率小于0. 2 μ s/cm的水。一種銀包覆銅復(fù)合粉體的制備方法，該方法包括對(duì)銅粉的活化、敏化、將處理后的銅粉分散在混合還原液中、化學(xué)鍍、清洗，最后干燥成粉，具體包括以下步驟a.將銅粉加入重量百分比濃度為5%的稀硫酸中，進(jìn)行活化，去除銅粉表面的氧化物；b.將上述活化后的銅粉用超純水清洗2次，然后加入8g/LSnCl2的鹽酸溶液中進(jìn)行敏化，在常溫下攪拌1小時(shí)；c.將上述敏化后的銅粉用超純水清洗2次備用；d.配制混合還原液將L-抗壞血酸與分散劑聚乙烯吡咯烷酮(PVP)混合得到混合還原液，其中L-抗壞血酸的用量為硝酸銀摩爾量的1.5倍，聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的用量為硝酸銀摩爾量的5倍；然后將步驟c得到的銅粉分散在混合還原液中；e.制硝酸銀-氨水混合液將硝酸鹽與氨水混合得到硝酸銀-氨水混合液，使硝酸銀濃度為80g/L，氨水濃度為100g/L ；f.將上述步驟d得到的液體和步驟e得到的液體在高速攪拌下混合(1200rmp)， 控制反應(yīng)溫度5°C，反應(yīng)時(shí)間30分鐘，待反應(yīng)后沉降1小時(shí)后將上清液倒去取其沉淀物，采用超純水清洗2次后，再用無水酒精清洗1次，所述的干燥為在鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)40°C，干燥M 小時(shí)，打粉成粉即得產(chǎn)品，產(chǎn)品的粒度范圍為2um、比表面積為0. 3m2/g。實(shí)施例5以下采用的超純水是指含鹽量在0. 3mg/L以下，電導(dǎo)率小于0. 2 μ s/cm的水?！N銀包覆銅復(fù)合粉體的制備方法，該方法包括對(duì)銅粉的活化、敏化、將處理后的銅粉分散在混合還原液中、化學(xué)鍍、清洗，最后干燥成粉，具體包括以下步驟a.將銅粉加入重量百分比濃度為8%的稀硫酸中，進(jìn)行活化，去除銅粉表面的氧化物；b.將上述活化后的銅粉用超純水清洗3次，然后加入15g/LSnCl2的鹽酸溶液中進(jìn)行敏化，在常溫下攪拌2小時(shí)；c.將上述敏化后的銅粉用超純水清洗3次備用；d.配制混合還原液將L-抗壞血酸與分散劑明膠混合得到混合還原液，其中 L-抗壞血酸的用量為硝酸銀摩爾量的2倍，明膠的用量為硝酸銀摩爾量的15倍；然后將步驟c得到的銅粉分散在混合還原液中；e.制硝酸銀-氨水混合液將硝酸鹽與氨水混合得到硝酸銀-氨水混合液，使硝酸銀濃度為130g/L，氨水濃度為150g/L ；f.將上述步驟d得到的液體和步驟e得到的液體在高速攪拌下混合(1500rmp)， 控制反應(yīng)溫度50°C，反應(yīng)時(shí)間10分鐘，待反應(yīng)后沉降2小時(shí)后將上清液倒去取其沉淀物，采用超純水清洗3次后，再用無水酒精清洗2次，所述的干燥為在鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)60°C，干燥16 小時(shí)，打粉成粉即得產(chǎn)品，產(chǎn)品的粒度范圍為8um、比表面積為0. 7m2/g。
權(quán)利要求
1.一種銀包覆銅復(fù)合粉體的制備方法，其特征在于，該方法包括對(duì)銅粉的活化、敏化、將處理后的銅粉分散在混合還原液中、化學(xué)鍍、清洗，最后干燥成粉，具體包括以下步驟a.將銅粉加入稀硫酸中，進(jìn)行活化，去除銅粉表面的氧化物；b.將上述活化后的銅粉用超純水清洗2-3次，然后加入8-15g/LSnCl2的鹽酸溶液中進(jìn)行敏化，在常溫下攪拌1-2小時(shí)；c.將上述敏化后的銅粉用超純水清洗2-3次備用；d.配制混合還原液將L-抗壞血酸與分散劑混合得到混合還原液，其中L-抗壞血酸的用量為硝酸銀摩爾量的1. 5-2倍，分散劑的用量為硝酸銀摩爾量的5-15倍；然后將步驟c得到的銅粉分散在混合還原液中；e.制硝酸銀-氨水混合液將硝酸鹽與氨水混合得到硝酸銀-氨水混合液，使硝酸銀濃度為80-130g/L，氨水濃度為100-150g/L ；f.將上述步驟d得到的液體和步驟e得到的液體在高速攪拌下混合，控制反應(yīng)溫度5-50°C，反應(yīng)時(shí)間10-30分鐘，待反應(yīng)后沉降1-2小時(shí)后將上清液倒去取其沉淀物，清洗干燥即得產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銀包覆銅復(fù)合粉體的制備方法，其特征在于，步驟a所述的稀硫酸的重量百分比濃度為5-8%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銀包覆銅復(fù)合粉體的制備方法，其特征在于，所述的超純水是指含鹽量在0. 3mg/L以下，電導(dǎo)率小于0. 2 μ s/cm的水。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銀包覆銅復(fù)合粉體的制備方法，其特征在于，步驟d所述的分散劑為聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、明膠、硬酯酸銨中一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銀包覆銅復(fù)合粉體的制備方法，其特征在于，步驟f所述的高速攪拌的速度為1200-1500rmp。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銀包覆銅復(fù)合粉體的制備方法，其特征在于，步驟f所述的沉淀物的清洗為采用超純水清洗2-3次后，再用無水酒精清洗1-2次，所述的干燥為在鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)40-60°C，干燥16- 小時(shí)，打粉成粉。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銀包覆銅復(fù)合粉體的制備方法，其特征在于，步驟f所述的產(chǎn)品的粒度范圍為2-8um、比表面積為0. 3-0. 7m2/g。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種銀包覆銅復(fù)合粉體的制備方法，該方法包括對(duì)銅粉的活化、敏化、將處理后的銅粉分散在混合還原液中、化學(xué)鍍、清洗，最后干燥成粉。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在室溫下、組分和工藝簡單的銅粉表面化學(xué)鍍銀工藝，獲得的鍍銀銅粉具有抗電遷移能力、高電導(dǎo)率和強(qiáng)的抗氧化性能。同時(shí)，可以大大的降低電子漿料的成本。
文檔編號(hào)B22F1/02GK102554222SQ201210069139
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月15日
發(fā)明者宗志杰, 李浩然, 胡曉斌, 趙斌元 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)