專利名稱：銀銅包覆粉的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種銀銅包覆粉的制備方法。
背景技術(shù)：
作為導(dǎo)電涂料及導(dǎo)電漿料的主要成分，超細(xì)銀粉是所有金屬中導(dǎo)電性能最好的，其電導(dǎo)率為1.62Χ10_6Ω ·_，除此之外，銀還具有抗氧化性好、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，但是銀價(jià)格昂貴，資源短缺，用銀做原料來(lái)制備導(dǎo)電涂料的成本較高。銅的導(dǎo)電性能優(yōu)良，其電導(dǎo)率為1.70Χ10_6Ω · cm，而價(jià)格僅是銀的二十分之一，但是由于銅很活潑，超細(xì)銅粉很難穩(wěn)定存在，且氧化現(xiàn)象嚴(yán)重，而且銅粉粒度越細(xì)，其比表面積越大，氧化速度也就越快，這給銅粉的大規(guī)模應(yīng)用帶來(lái)了極大的困難。目前，人們?cè)阢~表面引入均勻厚度的銀膜，獲得了核殼包覆結(jié)構(gòu)的銀-銅復(fù)合粉，這種復(fù)合粉不僅保持了原有金屬銅芯核的物理化學(xué)性能，還具有銀包覆層優(yōu)良的金屬特性，提高了單純銅粉的抗氧化性和熱穩(wěn)定性，保持了銅和銀的高電導(dǎo)性；而且包覆粉中銅能抑制銀的溶解，可以克服銀導(dǎo)電膠中銀遷移的缺陷，達(dá)到節(jié)約貴金屬，保護(hù)環(huán)境的目的。銀銅包覆粉的制備方法有很多種，目前最普遍采用的是化學(xué)置換還原法，即通過(guò)置換反應(yīng)，用銀取代銅顆粒表面的銅，從而得到表面包覆型結(jié)構(gòu)的銀包銅粉。中華人民共和國(guó)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利網(wǎng)站上公開(kāi)了ー種抗遷移片狀銀包銅粉的制備方法，該方法將銅粉懸浮液與硝酸銀溶液混合，并于40 60°C下攪拌，加入還原劑A、B反應(yīng)得到銀包銅粉。中華人民共和國(guó)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利網(wǎng)站上還公開(kāi)了ー種電子漿料用銀包銅粉的制備方法，該方法將處理過(guò)的銅粉與適量絡(luò)合劑混合得到還原液，再在還原液中加入事先配制好的銀氨溶液進(jìn)行反應(yīng)，將反應(yīng)后的溶液進(jìn)行過(guò)濾、水洗和干燥得到產(chǎn)品電子漿料用銀包銅粉。中華人民共和國(guó)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利網(wǎng)站上又公開(kāi)了ー種包覆型銅銀雙金屬粉的制備方法，該方法在銅粉溶膠中滴加稀硝酸調(diào)節(jié)pH值至3. 0-5. 0,加入離子掩蔽體，并在惰性氣體保護(hù)下，緩慢滴加硝酸銀溶液，反應(yīng)30min后滴加氨水調(diào)節(jié)pH值至7. 0-11. 0,繼續(xù)反應(yīng)完之后經(jīng)過(guò)清洗干燥，得到包覆型銅銀雙金屬粉。以上所述銀銅包覆粉的制備方法，大多需要加入ー些添加物，如還原劑A、B,銀氨溶液等外來(lái)物，這些原料組分較復(fù)雜，且使得反應(yīng)エ藝步驟相對(duì)復(fù)雜，操作不簡(jiǎn)便，同時(shí)上述制備方法的反應(yīng)條件不易控制，影響銀包覆層的形成效果，使得包覆層不夠均勻，不夠致密。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，提供ー種添加物成分簡(jiǎn)単，反應(yīng)エ藝步驟簡(jiǎn)単，操作簡(jiǎn)便，反應(yīng)條件易控制，銀銅包覆粉的制備方法，且得到的銀銅包覆粉的包覆層均勻，致密。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為一種銀銅包覆粉的制備方法，包括以下步驟(1)銅粉表面的去氧化處理，稱取5 200g銅粉，加入10 500ml濃度為1% 10%稀酸溶液，置于超聲波攪拌機(jī)中攪拌1 30min，過(guò)濾，用去離子水洗滌后，再加入稀酸溶液進(jìn)行洗滌，最后用去離子水反復(fù)洗滌銅粉直至洗滌液呈中性；(2)銀銅包覆粉包覆過(guò)程，將去氧化處理過(guò)的銅粉加入到溶有絡(luò)合劑的溶液中，將混合溶液置于超聲波攪拌機(jī)中攪拌1 30min，得到還原液，再以0. 05 0. 5g/min的量將硫酸銀加入到還原液中，硫酸銀加完之后再繼續(xù)反應(yīng)30 60min，其中絡(luò)合劑溶液與硫酸銀溶液的摩爾比為2:1，整個(gè)反應(yīng)過(guò)程持續(xù)在超聲波攪拌機(jī)中攪拌，反應(yīng)結(jié)束后加入1 50ml氨水除去反應(yīng)液中殘留的硫酸銀及絡(luò)合劑，最后將反應(yīng)溶液過(guò)濾，并用去離子水反復(fù)洗滌濾渣直至洗滌液呈中性，再用こ醇洗滌數(shù)遍，在20 100°C的烘箱中烘干，得到銀銅包覆粉；采用上述銀銅包覆粉的制備方法，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下顯著有益效果該方法直接在去氧化處理過(guò)的還原液中加入硫酸銀，無(wú)需再加入其他還原劑及添加物，也無(wú)需將硝酸銀配成銀氨溶液，減少了反應(yīng)體系組分，簡(jiǎn)化了エ藝過(guò)程，有利于整個(gè)反應(yīng)的控制。此外，硫酸銀是直接與銅發(fā)生反應(yīng)，硫酸銀是微溶于水的物質(zhì)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硫酸銀不斷的水解出銀離子，可以自然有效的控制反應(yīng)速度，從而可以使銀均勻的包覆在銅粉表面，形成的銀包覆層也會(huì)更加致密。 作為優(yōu)選，銀銅包覆粉的制備方法，所述步驟(1)中的銅粉為10 100g，加入200 500ml濃度為3% 5%稀酸溶液，置于超聲波攪拌機(jī)中攪拌5 15min，所述步驟(2)中的混合溶液置于超聲波攪拌機(jī)中攪拌5 15min,得到還原液,再以0. 1 0. 3g/min的量將硫fe銀加入到還原液中，硫fe銀加完之后再繼續(xù)反應(yīng)30 50min,反應(yīng)結(jié)束后加入5 10ml氨水除去反應(yīng)液中殘留的硫酸銀及絡(luò)合劑，最后置于50 70°C的烘箱中烘干，得到銀銅包覆粉。作為優(yōu)選，所述的銅粉為球形或片狀，其中球形銅粉粒徑為0. 2 5μπι，片狀銅粉的厚度為0. 2 5μπι。作為優(yōu)選，所述的絡(luò)合劑為こニ胺四こ酸、こニ胺四こ酸ニ鈉中的任意ー種。作為優(yōu)選，所述的稀酸溶液為硫酸、硝酸、こ酸中的任意ー種。作為優(yōu)選，所述的銀銅包覆粉的銀含量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5% 70%，根據(jù)硫酸銀的加入量不同，得到的銀銅包覆粉銀含量不同。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)ー步說(shuō)明，但不局限于此。實(shí)施例1稱取1. 0 μ m球形銅粉10g，加入200ml濃度為3%的稀硫酸，超聲波攪拌機(jī)中攪拌5min，過(guò)濾，用去離子水洗滌后，再加入稀酸溶液進(jìn)行洗滌，最后用去離子水反復(fù)洗滌銅粉直至洗滌液呈中性。稱取こニ胺四こ酸ニ鈉6g，加入400ml去離子水?dāng)嚢枧涑山j(luò)合液，再將去氧化處理過(guò)的銅粉溶液加入到こニ胺四こ酸ニ鈉溶液中，超聲波攪拌機(jī)中攪拌lOmin，混合均勻，得到還原液。稱取2. 42g硫酸銀，在超聲波攪拌機(jī)中分散攪拌，以0. lg/min的量將硫fe銀加入到還原液中。硫fe銀加完后，繼續(xù)反應(yīng)30min。反應(yīng)完成后，加入5ml氣水?dāng)埾橐猿埩舻牧蛩徙y及こニ胺四こ酸ニ鈉。最后將反應(yīng)溶液過(guò)濾，并用去離子水洗滌濾渣至洗滌液顯中性，再用こ醇洗滌兩遍，然后置于70°C的烘箱中烘干，得到銀含量為15%的球形銀銅包覆粉。
實(shí)施例2:稱取厚度為1. 0 μ m片狀銅粉30g，加入200ml濃度為5%的稀硫酸，置于超聲波攪拌機(jī)中攪拌lOmin，過(guò)濾，用去離子水洗滌后，再加入稀酸溶液進(jìn)行洗滌，最后用去離子水反復(fù)洗滌銅粉直至洗滌液呈中性。稱取こニ胺四こ酸ニ鈉38g，加入400ml去離子水?dāng)嚢枧涑山j(luò)合液，再將處理過(guò)的銅粉溶液加入到こニ胺四こ酸ニ鈉溶液中，超聲波攪拌機(jī)中攪拌15min,混合均勻，得到還原液。稱取16. 48g硫酸銀，在超聲波攪拌機(jī)中分散攪拌，以0. 3g/min的量將硫酸銀加入到還原液中。硫酸銀加完后，繼續(xù)反應(yīng)30min。反應(yīng)完成后，加入10ml氨水?dāng)嚢枰猿埩舻牧蛩徙y及こニ胺四こ酸ニ鈉。最后將反應(yīng)溶液過(guò)濾，并用去離子水洗滌濾渣至洗滌液顯中性，再用こ醇洗滌兩遍，然后置于50°C烘箱中烘干，得到銀含量為30%的片狀銀銅包覆粉。實(shí)施例3稱取粒徑5. Ο μ m球形銅粉100g，加入500ml質(zhì)量濃度為5%的稀硫酸，置于超聲波·攪拌機(jī)中攪拌15min，以除去銅粉表面的氧化層，過(guò)濾，加去離子水洗滌至溶液呈中性。稱取EDTA ニ鈉58. 9g，加入1000ml去離子水?dāng)嚢枧涑山j(luò)合液，再將處理過(guò)的銅粉溶液加入到EDTA ニ鈉溶液中，超聲攪拌15min以混合均勻，得到還原液。稱取24. 17g硫酸銀，在超聲波攬祥機(jī)中分散攬祥，以0. lg/min的速度將硫酸銀加入到還原液中。硫酸銀加完后，繼續(xù)反應(yīng)50min。反應(yīng)完成后，加入5ml氨水?dāng)嚢枰猿埩舻牧蛩徙y及こニ胺四こ酸ニ鈉。最后將反應(yīng)溶液過(guò)濾，并用去離子水洗滌濾渣至顯中性，再用こ醇洗滌兩遍，然后置于70°C的烘箱中干燥，得到銀含量為15%的球形銀銅包覆粉。
權(quán)利要求
1.一種銀銅包覆粉的制備方法，其特征在于，包括以下步驟(1)銅粉表面的去氧化處理，稱取5 200g銅粉，加入10 500ml濃度為1% 10%稀酸溶液，置于超聲波攪拌機(jī)中攪拌I 30min，過(guò)濾，用去離子水洗滌后，再加入稀酸溶液進(jìn)行洗滌，最后用去離子水反復(fù)洗滌銅粉直至洗滌液呈中性；(2)銀銅包覆粉包覆過(guò)程，將去氧化處理過(guò)的銅粉加入到溶有絡(luò)合劑的溶液中，將混合溶液置于超聲波攪拌 機(jī)中攪拌I 30min，得到還原液，再以O(shè).05 O. 5g/min的量將硫酸銀加入到還原液中，硫酸銀加完之后再繼續(xù)反應(yīng)30 60min，其中絡(luò)合劑溶液與硫酸銀溶液的摩爾比為2:1，整個(gè)反應(yīng)過(guò)程持續(xù)在超聲波攪拌機(jī)中攪拌，反應(yīng)結(jié)束后加入I 50ml氨水除去反應(yīng)液中殘留的硫酸銀及絡(luò)合劑，最后將反應(yīng)溶液過(guò)濾，并用去離子水反復(fù)洗滌濾渣直至洗滌液呈中性，再用乙醇洗滌數(shù)遍，在20 100°C的烘箱中烘干，得到銀銅包覆粉。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的銀銅包覆粉的制備方法，其特征在于，所述步驟(I)中的銅粉為10 100g，加入到200 500ml濃度為3% 5%稀酸溶液，置于超聲波攪拌機(jī)中攪拌5 15min，所述步驟(2)中的混合溶液置于超聲波攪拌機(jī)中攪拌5 15min，得到還原液，再以O(shè).I O. 3g/min的量將硫酸銀加入到還原液中，硫酸銀加完之后再繼續(xù)反應(yīng)30 50min，反應(yīng)結(jié)束后加入5 IOml氨水除去反應(yīng)液中殘留的硫酸銀及絡(luò)合劑，最后置于50 70°C的烘箱中烘干，得到銀銅包覆粉。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的銀銅包覆粉的制備方法，其特征在于，所述的銅粉為球形或片狀，其中球形銅粉粒徑為O. 2 5 μ m，片狀銅粉的厚度為O. 2 5 μ m。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種銀銅包覆粉的制備方法，其特征在于，所述的絡(luò)合劑為乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸二鈉中的任意一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的銀銅包覆粉的制備方法，其特征在于，所述的稀酸溶液為硫酸、硝酸、乙酸中的任意一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的銀銅包覆粉的制備方法，其特征在于，所述的銀銅包覆粉的銀含量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5% 70%。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種銀銅包覆粉的制備方法，包括以下步驟稱取5～200g銅粉，加入10～500ml濃度為1%～10%稀酸溶液，置于超聲波攪拌機(jī)中攪拌1～30min，過(guò)濾，加入稀酸溶液進(jìn)行洗滌，最后用去離子水反復(fù)洗滌銅粉直至洗滌液呈中性；將去氧化處理過(guò)的銅粉加入到溶有絡(luò)合劑的溶液中，置于超聲波攪拌機(jī)中攪拌1～30min，得到還原液，再以0.05～0.5g/min的量將硫酸銀加入到還原液中，硫酸銀加完之后再繼續(xù)反應(yīng)30～60min，其中絡(luò)合劑溶液與硫酸銀溶液的摩爾比為2:1，反應(yīng)結(jié)束后加入1～50ml氨水除去反應(yīng)液中殘留的硫酸銀及絡(luò)合劑，最后將反應(yīng)溶液過(guò)濾，洗滌，烘干，得到銀銅包覆粉。本發(fā)明簡(jiǎn)化了工藝過(guò)程，有利于整個(gè)反應(yīng)的控制，且形成的銀包覆層致密。
文檔編號(hào)B22F9/24GK102950282SQ20121038991
公開(kāi)日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月15日
發(fā)明者王翠霞, 周峰, 王鎧堯, 陳鋼強(qiáng), 王利平 申請(qǐng)人:寧波廣博納米新材料股份有限公司