本發(fā)明涉及銅粉及導(dǎo)電漿料的制備領(lǐng)域，具體涉及一種片狀銀包銅粉及導(dǎo)電漿料的制備工藝。

背景技術(shù)：

1、銀包銅粉是采用先進(jìn)表面處理技術(shù)，在銅微納米顆粒表面沉積不同厚度銀鍍層，從而提升銅粉抗氧化性和導(dǎo)電性的復(fù)合金屬粉體材料。

2、銀包銅粉可根據(jù)應(yīng)用需求，選擇不同形貌銅粉銀含量和表面改性進(jìn)行制備。材料可設(shè)計(jì)性強(qiáng)，可廣泛應(yīng)用于微電子、太陽能電池、通訊器材等導(dǎo)電和電磁屏蔽領(lǐng)域。

3、機(jī)械球磨法、熔融霧化法和化學(xué)鍍法等是目前已經(jīng)公開報(bào)道的銀包銅粉的主要制備方法。化學(xué)鍍法是目前工藝最簡單，制備成本最低且應(yīng)用較多方法，被公認(rèn)是用于粉體表面金屬包覆即最適宜制備銀包銅粉的手段。如中國專利cn102773475b，其采用置換反應(yīng)在銅粉表面包覆一層銀，然后利用還原劑還原硝酸銀使銀層更加致密。又如中國專利cn100467169c一種cu-ag核殼復(fù)合金屬粉末的制備工藝，該工藝包括預(yù)鍍、兩次還原處理和兩次氣氛爐致密化處理的前端工藝；后端工藝如中國專利100429727c公開了一種銅銀合金導(dǎo)電漿料及其制備方法，由于金屬相熔點(diǎn)較低，可在真空中燒結(jié)。目前還鮮有將前后端工藝結(jié)合起來，并有效控制成本并達(dá)到目標(biāo)要求。

4、導(dǎo)電漿料導(dǎo)電漿料又稱導(dǎo)電膠，是貴金屬粉與賤金屬粉、玻璃粉和合成樹脂的混合物。銀包銅粉的出現(xiàn)滿足了如今對(duì)于導(dǎo)電漿料中金屬粉體既要有優(yōu)異的導(dǎo)電性能,又要能夠經(jīng)濟(jì)實(shí)惠,經(jīng)久耐用的要求。與此同時(shí)，導(dǎo)電漿料的性能才能真正反應(yīng)銀包銅粉的優(yōu)劣與優(yōu)劣，正因如此，銀包銅粉與導(dǎo)電漿料是不可分割的應(yīng)用與證明關(guān)系，通過導(dǎo)電漿料的性能實(shí)時(shí)調(diào)整銀包銅粉的合成方法，促成生產(chǎn)與應(yīng)用的高度統(tǒng)一，以實(shí)現(xiàn)降本增效。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明解決的一個(gè)技術(shù)問題是從前端原料制備到后端應(yīng)用的全流程制備工藝，提供一種高效的全流程制備片狀銀包銅粉漿料的技術(shù)流程，包括還原制備片狀銅粉、化學(xué)鍍銀制備片狀銀包銅粉以及制備銀包銅粉導(dǎo)電漿料，旨在通過對(duì)反應(yīng)的精確控制，以及制備有效的分散劑體系，從而精確控制片狀銅粉的形貌、粒徑以及鍍銀量的控制，同時(shí)提供一種可在空氣中燒結(jié)的銀包銅粉電子導(dǎo)電漿料。

2、本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種片狀銀包銅粉的制備工藝，包括如下步驟：s1、制備分散劑：將質(zhì)量比為2250：1：1500的n-乙烯基吡咯烷酮、過氧化苯甲酰和丙烯酸丁酯的原料放入三口燒瓶中，用橡膠塞密封后接入西林管，用真空泵抽去燒瓶中的空氣，再用氮?dú)獯祾呷?；反?fù)操作三次后，用注射器將蒸餾水注入燒瓶中，開啟攪拌并油浴，反應(yīng)24h，在反應(yīng)過程中始終保持氮?dú)獯祾?；反?yīng)結(jié)束后，將燒瓶中的透明液體轉(zhuǎn)移至旋蒸瓶中，自然冷卻后，在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上將大部分水除去，然后將剩余粘稠狀液體逐滴加入到乙醚中，之后進(jìn)行抽濾去除乙醚，剩余的固體產(chǎn)物在真空干燥箱中干燥，干燥溫度為40～60℃，干燥時(shí)間36～60h，接著再干燥出水10～20h，研磨成粉末，所得粉末即為改性后的分散劑命名為ba-pvp；將制得的粉末和一定量的銅鹽混合，制備ba-pvp水溶液；s2、制備片狀銅粉：配制一定量的濃度為0.1～0.4mol/l的銅鹽水溶液，濃度為0.07～0.28mol/l的次亞磷酸鈉水溶液以及ba-pvp水溶液：首先，將銅鹽水溶液置于第一反應(yīng)器皿中，并將第一反應(yīng)器皿置于恒溫水浴鍋中，在低于40℃的溫度下，邊攪拌邊快速加入ba-pvp水溶液，結(jié)束后調(diào)節(jié)銅鹽水溶液和次亞磷酸鈉水溶液的ph為0.25～0.75，隨后升溫至70～90℃，向銅鹽水溶液緩慢滴加次亞磷酸鈉水溶液，并快速攪拌，反應(yīng)結(jié)束，靜置后傾倒上層清液，后經(jīng)離心洗滌得到片狀銅粉；s3、配制一定量的5％稀硫酸，濃度為20％的氨水，濃度為0.18～0.19mol/l的硝酸銀水溶液以及濃度為0.13～0.15mol/l的葡萄糖水溶液；將氨水溶液滴加至硝酸銀溶液中并輔以攪拌直至溶液澄清以得到銀氨溶液；將上述步驟s2中得到的片狀銅粉，經(jīng)稀硫酸浸泡一定時(shí)間后，用去離子水洗滌至中性過濾，將過濾后的銅粉加入適量的去離子水中配制成懸濁液，并加入懸濁液質(zhì)量的3％的氨水溶液后充分?jǐn)嚢?，置于第二反?yīng)器皿中，并將第二反應(yīng)器皿置于恒溫水浴鍋中，設(shè)置溫度為20～30℃，在攪拌的條件下加入步驟s2制備好的ba-pvp水溶液后，同時(shí)緩慢加入本步驟中配制好的銀氨溶液以及葡萄糖水溶液，待反應(yīng)結(jié)束后靜置過濾洗滌，并置于50℃真空干燥箱干燥，所得產(chǎn)物即為片狀銀包銅粉。

3、一種導(dǎo)電漿料的制備工藝，包括如下步驟：第一步、根據(jù)要求1至5中任一項(xiàng)所述的制備工藝制備片狀銀包銅粉；第二步、制備片狀銀粉：配制濃度為0.5～0.8mol/l的硝酸銀水溶液以及濃度為0.8～1.2mol/l的抗壞血酸水溶液，將配制好的20％氨水緩慢加入硝酸銀溶液中直至并輔以攪拌直至溶液澄清以配制成銀氨溶液，將適量的抗壞血酸水溶液以及銅鹽質(zhì)量5％的ba-pvp水溶液置于第三反應(yīng)器皿中，并將第三反應(yīng)器皿置于恒溫水浴鍋中，設(shè)置溫度為20～30℃，在攪拌的條件下緩慢加入制備好的銀氨溶液，待反應(yīng)結(jié)束后靜置過濾洗滌，并置于50℃真空干燥箱干燥，所得產(chǎn)物即為片狀銀粉；第三步、有機(jī)載體的制備：將有機(jī)載體各組分按質(zhì)量百分比松油醇40％、丁基卡必醇25％、丁基卡必醇醋酸酯10％、觸變劑5％、增稠劑5％、表面活性劑10％、增塑劑5％稱取于燒杯中混合，在水浴鍋中加熱，溫度控制在60℃恒溫條件下，攪拌2h，直至混合物溶解并混合均勻后再保溫1h；之后置于室溫下冷卻，蓋上保鮮膜以防止溶劑揮發(fā)，配制好的有機(jī)載體呈現(xiàn)無色透明粘稠狀；第四步、導(dǎo)電漿料制備:按照片狀銀粉、銀包銅粉、玻璃粉、有機(jī)載體的質(zhì)量百分比為5:70:5:20，稱取玻璃粉與銀粉和銀包銅粉混合,然后細(xì)細(xì)研磨至均勻,再按照比例加入有機(jī)載體,在研缽中攪拌研磨,使其混合均勻,完成導(dǎo)電漿料配制。

4、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟s1中，油浴溫度為70～80℃。油浴反應(yīng)時(shí)溫度控制在70～80℃，其目的在此溫度范圍內(nèi)，化學(xué)反應(yīng)能夠保持適中的速率，既不過快也不過慢。過快可能導(dǎo)致反應(yīng)失控或產(chǎn)物不穩(wěn)定，過慢則可能影響實(shí)驗(yàn)效率和產(chǎn)物生成量，同時(shí)大多數(shù)參與反應(yīng)的化合物在此溫度下能夠保持穩(wěn)定，不易發(fā)生熱分解或產(chǎn)生不必要的副產(chǎn)物。

5、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟s1中，干燥出水的溫度控制在100～120℃。干燥溫度控制在100～120℃，在這個(gè)溫度范圍內(nèi)，物質(zhì)中的水分能夠有效地被蒸發(fā)掉，而不會(huì)破壞物質(zhì)的熱穩(wěn)定性。

6、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟s2中，所述ba-pvp水溶液的銅鹽質(zhì)量為5％。選用銅鹽質(zhì)量5％的ba-pvp水溶液，若分散劑的量少導(dǎo)則分散效果無法達(dá)到最佳，無法有效阻礙晶粒的生長，若分散劑的量太多就會(huì)剩余在反應(yīng)液中，過量的分散劑會(huì)壓縮反應(yīng)離子的雙電層，使zeta電位絕對(duì)值降低，從而降低了靜電排斥產(chǎn)生的穩(wěn)定作用。這會(huì)影響反應(yīng)的穩(wěn)定性，同時(shí)反應(yīng)液的粘度也有所回升，會(huì)造成顆粒的長大和團(tuán)聚。

7、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，鹽為硫酸銅、硝酸銅或氯化銅中的至少一種。

8、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，第三步中，增稠劑選用乙基纖維素,表面活性劑選用乙醇,增塑劑選用檸檬酸三丁酯,觸變劑選用氫化蓖麻油。

9、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，第四步中，玻璃粉各組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)含量為：pbo46.0％、teo2?20.0％、sio2?7.0％、b2o3?9.0％、li2o?0.4％、na2o?0.2％、p2o5?4.3％、zno?8.6％、tio2?2％、v2o5?2.5％。

10、本發(fā)明具有的有益效果：1、本發(fā)明所制備的共聚物分散劑ba-pvp，其中適量的乙烯基吡咯烷酮基團(tuán)可以作為立體阻礙作用以抵抗顆粒間的吸引力，使得銅粉的分散性得到改善。且不飽和烯烴鍵以及氫鍵緊密地吸附于顆粒的表面，由此形成的大分子膜抑制了顆粒的三維生長，從而使得顆粒在二維面的生長取向明顯增強(qiáng)，因此形成片狀產(chǎn)物；2、對(duì)反應(yīng)的精確控制，以及制備有效的分散劑體系，從而精確控制片狀銅粉的形貌、粒徑以及鍍銀量的控制；3、顆粒狀的銀包銅粉和銀粉，其粒子間的接觸方式為點(diǎn)接觸，導(dǎo)電粒子的接觸數(shù)目少，從而影響導(dǎo)電性，而銀包銅粉和銀粉的高度片狀化，使得其比表面積大，銀包銅粉和銀粉在導(dǎo)電漆膜中呈落葉狀分層平鋪于被涂表面，從而增加了導(dǎo)電填料間粒子間的接觸數(shù)目，雖然高度片狀化的銅粉在鍍銀過程中增加了反應(yīng)難度及增加耗銀量，但其導(dǎo)電性比一般的球狀銀粉和銀包銅粉的導(dǎo)電性要好的多。