專利名稱：一種通過輻射還原制備鍍銀銅粉的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及利用核輻射技術制備金屬粉體材料的技術領域，具體的是一種通過輻射還原制備鍍銀銅粉的制備方法。
背景技術：
電子工業(yè)的迅猛發(fā)展，使其對以銀粉為主要功能相的電子漿料的需求越來越多。但是，銀系漿料不僅價格昂貴，而且銀離子在濕熱條件下會產生電遷移現(xiàn)象而導致涂層電阻升高，導電性下降；因此，為了降低成本而又能保持銀粉良好的導電性，人們在研究用鍍銀銅粉作為銀粉的替代產品。中國專利文獻(公開號CN 1425738)公開了“一種利用氯化亞錫為敏化劑多次鍍銀的方法”制備銀包銅粉，此方法制備鍍銀銅粉時需要多次鍍銀，降低了鍍銀效率，而且此方法制備的鍍銀銅粉需經過高溫熱處理才能使表面光滑密實，增大了銀粉在熱處理時粘接的可能性。中國專利文獻(公開號CN 1704502A)公開了“一種以氨水為絡合劑制備鍍銀銅粉的方法”，該方法中加入螯合劑與Cu2+作用，阻止銅氨絡合離子在銅粉表面的吸附，從而保證銅和銀離子之間置換反應的發(fā)生。但是，該工藝需要用大量的有機試劑清洗粉體的表面，因此，其工業(yè)化應用有一定的難度。中國專利文獻(公開號CN101244459A)公開了一種利用稀土金屬的改性作用，提高銅粉表面的催化活性的方法；中國專利文獻(公開號CN 1403233A)公開了一種經過分散劑處理的銅粉，加入有機胺類化合物絡合的硝酸銀溶液里的鍍銀方法，可以得到具有較高導電率的鍍銀銅粉；中國專利文獻(公開號CN 101294281A)公開了一種多元絡合劑絡合的酸性含銀溶液中鍍銀的方法，可以得到低溫漿料用鍍銀銅粉；中國專利文獻(公開號CN 101032750A)公開了一種以強堿性鹽類如酒石酸鉀鈉、檸檬酸鈉、硫氰酸鉀等為絡合劑制備片狀鍍銀銅粉的方法，該工藝過程復雜，且其絡合劑之一的硫氰酸鉀為毒性物質。相關的介紹還有《華東理工大學學報》〔2002，28 (4) 402):在高分子保護劑PVP和PVA的作用下，用銅粉置換硝酸銀的方法制備出不同形貌的銅銀金屬粉?！恫牧媳Ｗo》〔2006，39 (9):28〕:采用化學還原法在微米級銅粉表面鍍銀，提高了其抗氧化性能，基本能形成連續(xù)的銀層。綜上，目前報道的鍍銀銅粉制備技術均為置換法或者是置換法與化學還原法相結合的方法。由于置換反應的發(fā)生，導致銅離子需要從銅粉表面經過鍍銀層而擴散到溶液中，使得所制備的鍍銀銅粉中銀層松散有孔洞，高溫下易氧化，其綜合性能與純銀粉相比有較
大差距。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足之處，提供一種通過輻射還原制備鍍銀銅粉的方法，它具有鍍銀層致密無孔洞、工藝簡單、生產成本較低的優(yōu)點。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術方案為
一種通過輻射還原制備鍍銀銅粉的方法，其特征是，其工藝步驟包括
(I)銅粉的制備首先，在含硫酸銅(10 250 g/L)和分散劑(2-100 g/L)的混合水溶液中加入氨水，氨水的加入量為能使體系正好溶解為宜；然后，將還原劑水溶液(50 120 g/L)滴加到加入了氨水的硫酸銅溶液中，在70 80°C條件下反應O. 5 5小時；將所得的銅粉用稀硫酸和去離子水多次清洗，得到干凈的銅粉；
(2)通過輻射還原制備鍍銀銅粉
將步驟(I)獲得的銅粉加入到含有分散劑的去離子水中，在攪拌狀態(tài)下加入銀氨溶液和活性粒子捕捉劑，通入惰性氣體并排氧，然后置于輻射源中，在攪拌狀態(tài)下進行輻射還原反應輻照劑量率為O. 8 6. O kGy/h，吸收劑量為10 30kGy ；
最后，用去離子水清洗，得到表面致密的鍍銀銅粉，其粒徑為O. 5 μ m 6. 5 μ m。步驟(I)所述的還原劑為水合肼、甲醛、抗壞血酸或葡萄糖中的一種。
步驟(2)的材料組成的按重量比為銅粉5 30份，分散劑O. 5 5份，銀5 70份，去尚子水100 500份。步驟(2)所述的分散劑為聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、明膠、聚乙烯醇(PVA)中的一種。步驟(2)所述的活性離子捕捉劑為異丙醇、正丁醇或異戊醇中的一種。步驟(2)所述的輻射源為鈷-60 (60Co)o本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，是利用放射性物質所產生的Y射線輻照還原形成鍍銀層，雖然在反應的初期會有置換鍍銀的發(fā)生，但由于銅氨絡合離子的阻礙作用，使輻射還原鍍銀為主要鍍銀方式，因此，在鍍銀過程中，不需要銅離子與銀離子間的置換，這樣就減少了銅離子出入銀層時留下的孔洞，所以得到的鍍銀層較為致密，抗氧化性好；此外，工藝比較簡單、生產成本較低，對電子工業(yè)的發(fā)展有較大的促進作用。
具體實施例方式以下給出本發(fā)明一種通過輻射還原制備鍍銀銅粉的方法的具體實施方式
，介紹3個實施例。但是應該指出，本發(fā)明的實施不限于以下的實施方式。實施例I O. 5 μ m鍍銀銅粉的制備 按所述的制備方法制備鍍銀銅粉，其步驟為
(1)首先，將硫酸銅125g、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)50g、氫氧化鈉50g加入到I.5L水中溶解，置于70°C水浴中；然后，將含有葡萄糖的水溶液(240g/L) O. 5L緩慢滴加到硫酸銅水溶液中，70°C條件下反應半小時，然后在體系中加入O. IL水合肼，繼續(xù)反應半小時；反應結束后用稀硫酸和去離子水清洗，得到干凈的銅粉；
(2)取步驟(I)獲得的銅粉20g置于IOOg含分散劑聚乙烯吡咯烷酮(PVP)10 g/L的去離子水中，攪拌分散；加入銀氨溶液(20 g/L) O. 5L，加入活性粒子捕捉劑(占溶劑重量分數(shù)的O. 5%)，通氮氣5分鐘，然后放入Co-60源輻照，輻照劑量率和輻照吸收劑量分別為I. OkGy/h和3 kGy ;反應完成后用去離子水多次清洗，得到O. 5 μ m的鍍銀銅粉，其中銀含量為50%。實施例2 2. O μ m鍍銀銅粉的制備 按所述的制備方法制備鍍銀銅粉，其步驟為
(O首先，將硫酸銅125g和聚乙烯吡咯烷酮(PVP) 20g加入到O. 5L水中溶解，加入O. 15L氨水，置于70°C水浴中；然后，將含有抗壞血酸的水溶液(220 g/L) O. 5L緩慢滴加到硫酸銅的水溶液中，70°C條件下反應3小時，反應結束后用稀硫酸和去離子水清洗，得到干凈的銅粉；
(2)取步驟(I)獲得的銅粉20g份置于IOOg含分散劑聚乙烯吡咯烷酮(PVP)IO g/L的去離子水中，攪拌分散；加入銀氨溶液(20 g/L) O. 4L，加入活性粒子捕捉劑(占溶劑重量分數(shù)的O. 5%)，通氮氣5分鐘，然后放入Co-60源輻照，輻照劑量率和輻照吸收劑量分別為I. OkGy/h和3 kGy ;反應完成后用去離子水多次清洗，得到2. O μ m的鍍銀銅粉，其中銀含量為40%。實施例3 6. 5 μ m鍍銀銅粉的制備
按所述的制備方法制備鍍銀銅粉，其步驟為
(O首先，將硫酸銅300g和聚乙烯吡咯烷酮(PVP) 20g加入到I. OL水中溶解，加入O. 45L氨水，置于70°C水浴中；然后,將含有抗壞血酸的水溶液(300 g/L) I. OL滴加入硫酸 銅的水溶液中，70°C條件下反應5小時，反應結束后用稀硫酸和去離子水清洗，得到干凈的銅粉；
(2)取步驟(I)獲得的銅粉30g份置于IOOg含分散劑聚乙烯吡咯烷酮(PVP)20 g/L的去離子水中，攪拌分散；加入銀氨溶液(20 g/L) O. 3L，加入活性粒子捕捉劑(占溶劑重量分數(shù)的O. 5%)，通氮氣5分鐘，然后放入Co-60源輻照，輻照劑量率和輻照吸收劑量分別為I. OkGy/h和3 kGy ;反應完成后用去離子水多次清洗，得到6. 5 μ m的鍍銀銅粉，其中銀含量為30%。
權利要求
1.一種通過輻射還原制備鍍銀銅粉的方法，其特征在于，其工藝步驟包括 (1)銅粉的制備 首先，在含硫酸銅10 250 g/L和分散劑2-100 g/L的混合水溶液中加入氨水，氨水的加入量為能使體系正好溶解為宜；然后，將還原劑水溶液50 120 g/L滴加到加入了氨水的硫酸銅溶液中，在70 80°C條件下反應O. 5 5小時；將所得的銅粉用稀硫酸和去離子水多次清洗，得到干凈的銅粉； (2)通過輻射還原制備鍍銀銅粉 將步驟(I)獲得的銅粉加入到含有分散劑的去離子水中，在攪拌狀態(tài)下加入銀氨溶液和活性粒子捕捉劑，通入惰性氣體并排氧，然后置于輻射源中，在攪拌狀態(tài)下進行輻射還原反應輻照劑量率為O. 8 6. O kGy/h，吸收劑量為10 30kGy ； 最后，用去離子水清洗，得到表面致密的鍍銀銅粉，其粒徑為O. 5 μ m 6. 5 μ m。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種通過輻射還原制備鍍銀銅粉的方法，其特征在于，步驟(1)所述的還原劑為水合肼、甲醛、抗壞血酸或葡萄糖中的一種。
3.根據(jù)權利要求I所述的一種通過輻射還原制備鍍銀銅粉的方法，其特征在于，步驟(2)的材料組成的按重量比為銅粉5 30份，分散劑O.5 5份，銀5 70份，去離子水100 500 份。
4.根據(jù)權利要求I所述的一種通過輻射還原制備鍍銀銅粉的方法，其特征在于，步驟(2)所述的分散劑為聚乙烯吡咯烷酮、明膠、聚乙烯醇中的一種。
5.根據(jù)權利要求I所述的一種通過輻射還原制備鍍銀銅粉的方法，其特征在于，步驟(2)所述的活性離子捕捉劑為異丙醇、正丁醇或異戊醇中的一種。
6.根據(jù)權利要求I所述的一種通過輻射還原制備鍍銀銅粉的方法，其特征在于，步驟(2)所述的輻射源為鈷-60。
全文摘要
本發(fā)明是一種通過輻射還原制備鍍銀銅粉的方法，其工藝步驟為①銅粉的制備，在硫酸銅水溶液中加入氨水，將還原劑溶液滴加到硫酸銅溶液中，在70～80℃條件下反應；將所得銅粉用稀硫酸和去離子水清洗，得到干凈的銅粉；②通過輻射還原制備鍍銀銅粉，將干凈的銅粉加入含有分散劑的去離子水中，加入銀氨溶液和活性粒子捕捉劑，通入惰性氣體后置于輻射源中，在攪拌狀態(tài)下進行輻射還原反應輻照劑量率為0.8～6.0kGy/h，吸收劑量為10～30kGy；最后，用去離子水清洗，得到粒徑為0.5μm～6.5μm的鍍銀銅粉；本發(fā)明制備的鍍銀銅粉鍍層致密無孔蝕，導電性能良好，而且工藝簡單、生產成本低，有利于電子工業(yè)的發(fā)展。
文檔編號B22F9/24GK102773494SQ20111012370
公開日2012年11月14日 申請日期2011年5月13日 優(yōu)先權日2011年5月13日
發(fā)明者劉華蓉, 方斌, 楊云霞, 楊存忠, 葛學平 申請人:華東理工大學