專利名稱：一種導(dǎo)電漿料用抗氧化銅銀復(fù)合粉及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微電子材料、粉體材料制備領(lǐng)域，具體的說(shuō)，涉及一種導(dǎo)電漿料用耐高溫抗氧化銅銀復(fù)合粉及其制備方法。
背景技術(shù)：
銀是導(dǎo)電性最好的金屬，且其具有氧化物導(dǎo)電、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，因此以其為主要功能相制備的導(dǎo)電漿料應(yīng)用最為廣泛。近年來(lái)銀粉價(jià)格不斷增長(zhǎng)，進(jìn)而造成導(dǎo)電銀漿價(jià)格增長(zhǎng)。同時(shí)銀漿料存在銀易遷移和耐焊性差等缺點(diǎn)。因此開(kāi)發(fā)賤金屬導(dǎo)電漿料來(lái)取代貴金屬導(dǎo)電漿料已成為導(dǎo)電漿料的發(fā)展方向。而銅粉價(jià)格較低，僅為銀的1/20左右，且在所有金屬中其導(dǎo)電性僅次于銀，是銀的理想替代材料。但是銅粉性質(zhì)活潑，極易氧化生成絕緣 的氧化物，極大的影響了其導(dǎo)電性能，限制了其在導(dǎo)電漿料中的應(yīng)用。近年來(lái)，為改善銅粉抗氧化性，國(guó)內(nèi)外進(jìn)行了大量的嘗試和探索，而銀包銅粉效果最好，其原理主要是通過(guò)在銅粉表面鍍一層銀，避免銅與空氣接觸，來(lái)提高銅粉的抗氧化性。銀包銅粉結(jié)合了銅粉和銀粉的優(yōu)點(diǎn)，克服了單一使用時(shí)的缺點(diǎn)，在電子漿料、電磁屏蔽等領(lǐng)域具有極大的應(yīng)用前景。銀包銅粉常用的方法有兩種。一種是化學(xué)置換法，主要利用銅粉和銀氨溶液直接發(fā)生置換反應(yīng)，從而在銅粉表面生成一層銀。此方法雖然工藝簡(jiǎn)單，但是置換過(guò)程中生成的[Cu (NH3)4]2+會(huì)與[Ag(NH3)2]+發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)吸附，而銅粉表面優(yōu)先吸附[Cu(NH3)4]2+,進(jìn)而排斥[Ag(NH3)2]+與銅粉的接觸，抑制了銀粒子在其表面沉積，最終使得一次性包覆只能得到點(diǎn)綴型結(jié)構(gòu)。另一種方法則是化學(xué)鍍法，一般是利用還原劑還原硝酸銀或銀氨溶液，使銀沉積在銅粉表面。雖然用此方法可以制備包覆完整的銀包銅粉，但是此過(guò)程中銅銀置換反應(yīng)不可避免，會(huì)生成[Cu(NH3)4]2+阻礙銀的沉積，導(dǎo)致銀層不均勻。此外，化學(xué)鍍法制備的銀包銅粉銀層存在大量空隙、不致密，在高溫?zé)Y(jié)過(guò)程中，氧可以通過(guò)空隙快速擴(kuò)散到銀包銅粉內(nèi)部，導(dǎo)致銅粉被氧化。授權(quán)公告號(hào)為CN 100467196C的專利公開(kāi)了一種Cu-Ag核殼復(fù)合金屬粉末的制備工藝，該工藝包括預(yù)鍍、兩次葡萄糖浴和兩次致密化處理，其致密化處理是在氫氣、氮?dú)饣驓鍤獗Ｗo(hù)下，200-500°C保溫一小時(shí)，工藝復(fù)雜，成本較高。授權(quán)公告號(hào)為CN 1176234C的專利公開(kāi)了一種耐高溫抗氧化賤金屬組合物及其生產(chǎn)方法。組合物包括30-54份銅粉和70-46份銀。生產(chǎn)方法包括配置敏化液、銀氨溶液和工藝，工藝為浸潰、攪拌、酸洗、敏化、清洗、鍍銅、真空熱處理、成品，其中真空熱處理工藝為200-600°C保溫2-3小時(shí)。工藝復(fù)雜，含銀量高以及真空熱處理造成成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的工藝復(fù)雜、含銀量高及真空熱處理成本高的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種導(dǎo)電漿料用抗氧化銅銀復(fù)合粉及其制備方法，高溫抗氧化性能好，價(jià)格低廉，工藝簡(jiǎn)單。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種導(dǎo)電漿料用抗氧化銅銀復(fù)合粉的制備方法，包括以下步驟銅粉表面化學(xué)鍍銀、表面無(wú)機(jī)物包覆、熱處理，由銅粉表面化學(xué)鍍銀、表面無(wú)機(jī)物包覆、熱處理三個(gè)步驟組成；銅粉表面化學(xué)鍍銀第一步，先進(jìn)行置換法預(yù)鍍銀，將潔凈的銅粉加入到含有分散劑的水溶液中，攪拌形成懸浮液，滴加銀氨溶液，待反應(yīng)完全后，過(guò)濾，酸洗，水洗，得置換法銀包銅粉；銅粉含量為5 100克/升；第二步，還原法鍍銀，在攪拌狀態(tài)下將硝酸銀的水溶液滴加到含有還原劑和分散劑的置換法銀包銅粉的懸浮液中，并用氨水調(diào)節(jié)反應(yīng)溶液的PH值在3 13之間，溫度控制在1(T9(TC，待反應(yīng)完全后，靜置、過(guò)濾、洗滌、干燥后得還原法銀包銅粉；所述的硝酸銀水溶液的濃度為15 300克/升；置換法銀包銅粉的含量為5 100克/升。表面無(wú)機(jī)物包覆將還原法銀包銅粉加入到油酸或偶聯(lián)劑溶液中，油酸或偶聯(lián)劑在溶液中的含量為O. 1-5克/升，攪拌反應(yīng)后，過(guò)濾，干燥，加入到低級(jí)醇中，然后超聲攪拌分散均勻，還原法銀包銅粉含量為5-100克/升；然后，再依次加入硅醇鹽、含硼化合物、去 離子水，滴加氨水進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)溫度控制在20-90°C,待反應(yīng)完全后,靜置、過(guò)濾、干燥后即得包覆無(wú)機(jī)物的銅銀粉，最后進(jìn)行熱處理得到成品導(dǎo)電漿料用抗氧化銅銀復(fù)合粉。所述的分散劑為聚乙烯吡咯烷酮、明膠、十六烷基三甲基溴化銨、聚乙二醇、聚乙烯醇、阿拉伯膠、可溶性淀粉中的任意一種或任意幾種的任意比，用量為1-20克/升。所述的還原劑為葡萄糖、甲醛、次磷酸鈉、水合肼、抗壞血酸、硼氫化鈉、硼氫化鉀中的任意一種，用量為10-200克/升。所述的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑、硼酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、磷酸酯偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、有機(jī)鉻偶聯(lián)劑中的至少一種。所述的低級(jí)醇為乙醇或異丙醇。所述的硅醇鹽為正硅酸甲酯或正硅酸乙酯，用量為O. 1-40克/升。所述的含硼化合物為硼酸、硼酸酯、氧化硼中的任意一種，用量為O. 1-20克/升。所述的熱處理是將包覆無(wú)機(jī)物的銅銀粉置于馬弗爐中，升溫至300-500°C，并保溫廣3小時(shí)。所述的潔凈的銅粉是指經(jīng)過(guò)稀硫酸去除了表面氧化物后，洗滌干燥的銅粉。所述的導(dǎo)電漿料用抗氧化銅銀復(fù)合粉的制備方法得到的銅銀復(fù)合粉，為核殼結(jié)構(gòu)，最外層為無(wú)機(jī)物，中間層為銀，內(nèi)核為銅，成品按重量份計(jì)含有銅粉40-70份、銀58-20份，無(wú)機(jī)物2-10份，所說(shuō)的銅粉粒徑為O. 3-5 μ m。有益效果I本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，常壓及空氣氣氛下進(jìn)行熱處理即可，復(fù)合粉含重量比的銀20-58份，節(jié)約了大量貴金屬銀，價(jià)格低廉。2本發(fā)明制備的銅銀復(fù)合粉具有優(yōu)良的抗氧化性，尤其是高溫抗氧化性。3本發(fā)明制備的銅銀復(fù)合粉應(yīng)用于中高溫導(dǎo)電漿料時(shí)，高溫?zé)Y(jié)時(shí)表面無(wú)機(jī)物可以熔融于無(wú)機(jī)粘結(jié)相，可以減少無(wú)機(jī)粘結(jié)相用量，節(jié)約成本。


圖I為本發(fā)明的工藝流程圖。圖2為本發(fā)明銀包銅粉、包覆無(wú)機(jī)物銀銅粉以及熱處理過(guò)程變化示意圖。
圖中(I)為制備的銀包銅粉；(2)為無(wú)機(jī)物包覆銀包銅粉；(3)為熱處理后形成致密的銀層和銀銅合金層；(4)為應(yīng)用在導(dǎo)電漿料高溫?zé)Y(jié)時(shí)表面無(wú)機(jī)物層熔融于無(wú)機(jī)粘結(jié)相，可以起到減少無(wú)機(jī)粘結(jié)相用量的作用。
具體實(shí)施例方式制備銅銀復(fù)合粉的方法包括以下步驟第一步，銅粉表面化學(xué)鍍銀(I)將銅粉加入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)5-10%稀硫酸中，20-400C攪拌10-20分鐘除去氧化物；過(guò)濾，蒸餾水洗滌至中性，且洗液測(cè)得無(wú)銅離子；將銅粉加入到1-20克/升的分散劑水溶液中，攪拌成懸浮液，緩慢滴加配置好的銀氨溶液，待反應(yīng)完全后，過(guò)濾，酸洗，水洗，得置換法銀包銅粉；(2)配制濃度為15 300克/升硝酸銀的水溶液，在攪拌狀態(tài)下將硝酸銀的水溶液緩慢滴加到含有還原劑和分散劑的置換法銀包銅粉的懸浮液中，并用氨水調(diào)節(jié)反應(yīng)溶液的PH值在:Γ13之間，溫度在1(T90°C，待反應(yīng)完全后，靜置、過(guò)濾、洗滌、干燥后得還原法銀包銅粉。 第二步，還原法銀包銅粉表面無(wú)機(jī)物包覆將還原法銀包銅粉加入到O. 1-5克/升的油酸或偶聯(lián)劑溶液中，攪拌10-60分鐘，過(guò)濾，干燥后加入到一種醇中，通過(guò)超聲、攪拌使還原法銀包銅粉分散均勻，還原法銀包銅粉含量為5-100克/升。依次加入硅醇鹽、含硼化合物、去離子水，緩慢滴加氨水，反應(yīng)溫度控制在20-90°C,待反應(yīng)完全后,靜置、過(guò)濾、干燥后即得包覆無(wú)機(jī)物的銀銅粉。第三步，熱處理將第二步制備的包覆無(wú)機(jī)物的銀銅粉置于馬弗爐中，緩慢升溫至300-500°C，并保溫廣3小時(shí)。所說(shuō)的分散劑為聚乙烯吡咯烷酮、明膠、十六烷基三甲基溴化銨、聚乙二醇、聚乙烯醇、阿拉伯膠、可溶性淀粉中的任意一種或任意幾種的任意比，用量為1-20克/升溶液。所說(shuō)的還原劑為抗壞血酸、甲醛、次磷酸鈉、水合肼、硼氫化鈉、硼氫化鉀中的任意一種，用量為10-200克/升溶液。所述的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑、硼酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、磷酸酯偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑和有機(jī)鉻偶聯(lián)劑中的至少一種，用量為O. 1-5克/升溶液。所述的醇為乙醇或異丙醇，所述的硅醇鹽為正硅酸甲酯或正硅酸乙酯，用量為O. 1-40克/升溶液。所述的含硼化合物為硼酸、硼酸酯、氧化硼中的任意一種，用量為O. 1-20克/升溶液。下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例I第一步，銅粉表面化學(xué)鍍銀取20克粒徑為I微米球形銅粉，加入到50毫升質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的稀硫酸溶液中，25°C攪拌15分鐘，除去銅粉表面的氧化物。過(guò)濾，蒸餾水洗滌至中性，且洗液測(cè)得無(wú)銅離子。將酸洗后銅粉和2克聚乙烯吡咯烷酮加入到500毫升蒸餾水中，超聲20分鐘使銅粉分散均勻。取7. 3克硝酸銀溶于1700毫升蒸餾水，滴加濃氨水至溶液重新澄清，制得銀氨溶液。在攪拌狀態(tài)下將銀氨溶液以緩慢加到含有銅粉和聚乙烯吡咯烷酮的水溶液中，繼續(xù)反應(yīng)I小時(shí)。過(guò)濾，酸洗，水洗，得置換法銀包銅粉。將置換法銀包銅粉、2. 5克聚乙烯吡咯烷酮和20克抗壞血酸加入到400毫升蒸餾水和400毫升乙醇中，超聲20分鐘使置換法銀包銅粉分散均勻。取30克硝酸銀溶于400毫升蒸餾水中配制成硝酸銀溶液。在攪拌狀態(tài)下將硝酸銀的水溶液以10毫升/分鐘的滴速滴加到含有還原劑和分散劑的置換法銀包銅粉的懸浮液中，并用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%的氨水溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)溶液的pH值為5. O，溫度控制在35°C，滴加完畢后繼續(xù)反應(yīng)I小時(shí)。靜置、過(guò)濾、稀硫酸洗滌、蒸餾水洗滌、乙醇洗滌、干燥后得還原法銀包銅粉。第二步，還原法銀包銅粉表面無(wú)機(jī)物包覆將還原法銀包銅粉和O. 2克油酸加入到100毫升甲醇中，攪拌30分鐘，過(guò)濾，干燥后加入到1000毫升乙醇中，超聲20分鐘使還原法銀包銅粉分散均勻?？刂迫芤簻囟葹?0°C，在攪拌狀態(tài)下每隔30分鐘依次加入3克正硅酸乙酯、O. 44克硼酸、10克去離子水，以I. 5毫升/分鐘的滴速滴加45克質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%的氨水，繼續(xù)反應(yīng)6小時(shí)。靜置、過(guò)濾、120°C干燥12小時(shí)后即得包覆無(wú)機(jī)物的銀銅粉。第三步，熱處理將第二步制備的包覆無(wú)機(jī)物的銀銅粉置于馬弗爐中，以5°C /分鐘的速率升溫至400°C，并在400°C保溫I. 5小時(shí)。對(duì)所得復(fù)合粉進(jìn)行性能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表I。實(shí)施例2
第一步，同實(shí)施例I第一步。第二步，還原法銀包銅粉表面無(wú)機(jī)物包覆將還原法銀包銅粉和O. 2克的Y -巰丙基三甲氧基硅烷加入到100毫升甲醇中，攪拌30分鐘，過(guò)濾，干燥后加入到1000毫升異丙醇中，超聲20分鐘使還原法銀包銅粉分散均勻。控制溶液溫度為50°C，在攪拌狀態(tài)下每隔10分鐘依次加入6克正硅酸乙酯、3. 2克硼酸三丁酯、20克去離子水，以3毫升/分鐘的滴速滴加45克質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的氨水，繼續(xù)反應(yīng)12小時(shí)。靜置、過(guò)濾、110°C干燥12小時(shí)后即得包覆無(wú)機(jī)物的銀銅粉。第三步，熱處理將第二步制備的包覆無(wú)機(jī)物的銀銅粉置于馬弗爐中，以5°C /分鐘的速率升溫至400°C，并在400°C保溫2小時(shí)對(duì)所得復(fù)合粉進(jìn)行性能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表I。實(shí)施例3第一步，銅粉表面化學(xué)鍍銀取20克粒徑為I微米球形銅粉，加入到50毫升質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的稀硫酸溶液中，25°C攪拌15分鐘，除去銅粉表面的氧化物。過(guò)濾，蒸餾水洗滌至中性，且洗液測(cè)得無(wú)銅離子。將酸洗后銅粉和2克聚乙烯吡咯烷酮加入到500毫升蒸餾水中，超聲20分鐘使銅粉分散均勻。取4. O克硝酸銀溶于700毫升蒸餾水，滴加濃氨水至溶液重新澄清，制得銀氨溶液。在攪拌狀態(tài)下將銀氨溶液以緩慢加到含有銅粉和阿拉伯膠的水溶液中，繼續(xù)反應(yīng)I小時(shí)。過(guò)濾，酸洗，水洗，得置換法銀包銅粉。將置換法銀包銅粉、2. 5克聚乙烯吡咯烷酮和20克抗壞血酸加入到400毫升蒸餾水和400毫升乙醇中，超聲20分鐘使置換法銀包銅粉分散均勻。取15克硝酸銀溶于200毫升蒸餾水中配制成硝酸銀溶液。在攪拌狀態(tài)下將硝酸銀的水溶液以10毫升/分鐘的滴速滴加到含有還原劑和分散劑的置換法銀包銅粉的懸浮液中，并用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%的氨水溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)溶液的pH值為5. 0，溫度控制在50°C，滴加完畢后繼續(xù)反應(yīng)I小時(shí)。靜置、過(guò)濾、稀硫酸洗滌、蒸餾水洗滌、乙醇洗滌、干燥后得還原法銀包銅粉。第二步，還原法銀包銅粉表面無(wú)機(jī)物包覆將還原法銀包銅粉和O. 05克的Y -巰丙基三甲氧基硅烷加入到80毫升甲醇中，攪拌30分鐘，過(guò)濾，干燥后加入到800毫升異丙醇中，超聲20分鐘使還原法銀包銅粉分散均勻?？刂迫芤簻囟葹?0°C，在攪拌狀態(tài)下每隔10分鐘依次加入4. 5克正硅酸乙酯、2. 2克硼酸三丁酯、15克去離子水，以3毫升/分鐘的滴速滴加30克質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的氨水，繼續(xù)反應(yīng)12小時(shí)。靜置、過(guò)濾、110°C干燥12小時(shí)后即得包覆無(wú)機(jī)物的銀銅粉。第三步，熱處理將第二步制備的包覆無(wú)機(jī)物的銀銅粉置于馬弗爐中，以5°C /分鐘的速率升溫至400°C，并在400°C保溫2小時(shí)對(duì)所得復(fù)合粉進(jìn)行性能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表I。實(shí)施例4第一步，銅粉表面化學(xué)鍍銀取20克粒徑為2. 5微米球形銅粉，加入到50毫升質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的稀硫酸溶液中，25°C攪拌15分鐘，除去銅粉表面的氧化物。過(guò)濾，蒸餾水洗滌至中性，且洗液測(cè)得無(wú)銅離子。將酸洗后銅粉和3克阿拉伯膠加入到500毫升蒸餾水中，超聲20分鐘使銅粉分散均勻。取3. 5克硝酸銀溶于800毫升蒸餾水，滴加濃氨水至溶液重新澄清，制得銀氨溶液。在攪拌狀態(tài)下將銀氨溶液以緩慢加到含有銅粉和阿拉伯膠的水溶液中，繼續(xù)反應(yīng)I小時(shí)。過(guò)濾，酸洗，水洗，得置換法銀包銅粉。將置換法銀包銅粉、2. 5克阿拉伯膠和15克抗壞血酸加入到400毫升蒸餾水和400毫升乙醇中，超聲20分鐘使置換法 銀包銅粉分散均勻。取20克硝酸銀溶于300毫升蒸餾水中配制成硝酸銀溶液。在攪拌狀態(tài)下將硝酸銀的水溶液以10毫升/分鐘的滴速滴加到含有還原劑和分散劑的置換法銀包銅粉的懸浮液中，并用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的氨水溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)溶液的pH值為3. 5，溫度控制在45°C，滴加完畢后繼續(xù)反應(yīng)2小時(shí)。靜置、過(guò)濾、稀硫酸洗滌、蒸餾水洗滌、乙醇洗滌、干燥后得還原法銀包銅粉。第二步，還原法銀包銅粉表面無(wú)機(jī)物包覆將還原法銀包銅粉和O. 2克的油酸加入到100毫升甲醇中，攪拌30分鐘，過(guò)濾，干燥后加入到1000毫升異丙醇中，超聲20分鐘使還原法銀包銅粉分散均勻。控制溶液溫度為80°C，在攪拌狀態(tài)下每隔60分鐘依次加入8克正硅酸乙酯、O. 5克氧化硼、20克去離子水，以I. 5毫升/分鐘的滴速滴加25克質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16%的氨水，繼續(xù)反應(yīng)10小時(shí)。靜置、過(guò)濾、120°C干燥11小時(shí)后即得包覆無(wú)機(jī)物的銀銅粉。第三步，熱處理將第二步制備的包覆無(wú)機(jī)物的銀銅粉置于馬弗爐中，以5°C /分鐘的速率升溫至400°C，并在400°C保溫I小時(shí)對(duì)所得復(fù)合粉進(jìn)行性能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表
Io對(duì)比例I取20克粒徑為I微米球形銅粉，加入到50毫升質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的稀硫酸溶液中，25°C攪拌15分鐘，除去銅粉表面的氧化物。過(guò)濾，蒸餾水洗滌至中性，且洗液測(cè)得無(wú)銅離子。將酸洗后銅粉和2克聚乙烯吡咯烷酮加入到500毫升蒸餾水中，超聲20分鐘使銅粉分散均勻。取7. 3克硝酸銀溶于1700毫升蒸餾水，滴加濃氨水至溶液重新澄清，制得銀氨溶液。在攪拌狀態(tài)下將銀氨溶液以緩慢加到含有銅粉和聚乙烯吡咯烷酮的水溶液中，繼續(xù)反應(yīng)I小時(shí)。過(guò)濾，酸洗，水洗，得置換法銀包銅粉。將置換法銀包銅粉、2. 5克聚乙烯吡咯烷酮和20克抗壞血酸加入到400毫升蒸餾水和400毫升乙醇中，超聲20分鐘使置換法銀包銅粉分散均勻。取30克硝酸銀溶于400毫升蒸餾水中配制成硝酸銀溶液。在攪拌狀態(tài)下將硝酸銀的水溶液以10毫升/分鐘的滴速滴加到含有還原劑和分散劑的置換法銀包銅粉的懸浮液中，并用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%的氨水溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)溶液的pH值為5. 0，溫度控制在35°C，滴加完畢后繼續(xù)反應(yīng)I小時(shí)。靜置、過(guò)濾、稀硫酸洗滌、蒸餾水洗滌、乙醇洗滌、干燥后得還原法銀包銅粉。
對(duì)所得復(fù)合粉進(jìn)行性能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表I。對(duì)比例2取40克粒徑為I微米球形銅粉，加入到50毫升質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的稀硫酸溶液中，25°C攪拌15分鐘，除去銅粉表面的氧化物。過(guò)濾，蒸餾水洗滌至中性，且洗液測(cè)得無(wú)銅離子。將酸洗后銅粉和0.2克的Y-巰丙基三甲氧基硅烷加入到100毫升甲醇中，攪拌30分鐘，過(guò)濾，干燥后加入到1000毫升異丙醇中，超聲20分鐘使銅粉分散均勻。控制溶液溫度為50°C，在攪拌狀態(tài)下每隔10分鐘依次加入6克正硅酸乙酯、3. 2克硼酸三丁酯、20克去離子水，以3毫升/分鐘的滴速滴加45克質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的氨水，繼續(xù)反應(yīng)12小時(shí)。靜置、過(guò)濾、110°C干燥12小時(shí)后即得包覆無(wú)機(jī)物的銅粉。
對(duì)所得復(fù)合粉進(jìn)行性能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表I。表I
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)電漿料用抗氧化銅銀復(fù)合粉的制備方法，包括以下步驟銅粉表面化學(xué)鍍銀、熱處理，其特征在于，由銅粉表面化學(xué)鍍銀、表面無(wú)機(jī)物包覆、熱處理三個(gè)步驟組成； 銅粉表面化學(xué)鍍銀第一步，先進(jìn)行置換法預(yù)鍍銀，將潔凈的銅粉加入到含有分散劑的水溶液中，攪拌形成懸浮液，滴加銀氨溶液，待反應(yīng)完全后，過(guò)濾，酸洗，水洗，得置換法銀包銅粉；銅粉含量為5 150克/升；第二步，還原法鍍銀，在攪拌狀態(tài)下將硝酸銀的水溶液滴加到含有還原劑和分散劑的置換法銀包銅粉的懸浮液中，并用氨水調(diào)節(jié)反應(yīng)溶液的PH值在:Γ13之間，溫度控制在1(T9(TC，待反應(yīng)完全后，靜置、過(guò)濾、洗滌、干燥后得還原法銀包銅粉；所述的硝酸銀水溶液的濃度為15 300克/升；置換法銀包銅粉的含量為5 150克/升。
表面無(wú)機(jī)物包覆將還原法銀包銅粉加入到油酸或偶聯(lián)劑溶液中，油酸或偶聯(lián)劑在溶液中的含量為O. 1-5克/升，攪拌反應(yīng)后，過(guò)濾，干燥，加入到低級(jí)醇中，然后超聲攪拌分散均勻，還原法銀包銅粉含量為5-100克/升；然后，再依次加入硅醇鹽、含硼化合物、去離子水，滴加氨水進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)溫度控制在20-90 V,待反應(yīng)完全后,靜置、過(guò)濾、干燥后即得包覆無(wú)機(jī)物的銅銀粉，最后進(jìn)行熱處理得到成品導(dǎo)電漿料用抗氧化銅銀復(fù)合粉。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的導(dǎo)電漿料用抗氧化銅銀復(fù)合粉的制備方法，其特征在于，所述的分散劑為聚乙烯吡咯烷酮、明膠、十六烷基三甲基溴化銨、聚乙二醇、聚乙烯醇、阿拉伯膠、可溶性淀粉中的任意一種或任意幾種的任意比，用量為1-20克/升。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的導(dǎo)電漿料用抗氧化銅銀復(fù)合粉的制備方法，其特征在于，所述的還原劑為葡萄糖、甲醛、次磷酸鈉、水合肼、抗壞血酸、硼氫化鈉、硼氫化鉀中的任意一種，用量為10-200克/升。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的導(dǎo)電漿料用抗氧化銅銀復(fù)合粉的制備方法，其特征在于，所述的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑、硼酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、磷酸酯偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、有機(jī)鉻偶聯(lián)劑中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的導(dǎo)電漿料用抗氧化銅銀復(fù)合粉的制備方法，其特征在于，所述的低級(jí)醇為乙醇或異丙醇。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的導(dǎo)電漿料用抗氧化銅銀復(fù)合粉的制備方法，其特征在于，所述的硅醇鹽為正硅酸甲酯或正硅酸乙酯，用量為O. 1-40克/升。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的導(dǎo)電漿料用抗氧化銅銀復(fù)合粉的制備方法，其特征在于，所述的含硼化合物為硼酸、硼酸酯、氧化硼中的任意一種，用量為O. 1-20克/升。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的導(dǎo)電漿料用抗氧化銅銀復(fù)合粉的制備方法，其特征在于，所述的熱處理是將包覆無(wú)機(jī)物的銅銀粉置于馬弗爐中，升溫至300-500°C，并保溫廣3小時(shí)。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的導(dǎo)電漿料用抗氧化銅銀復(fù)合粉的制備方法，其特征在于，所述的潔凈的銅粉是指經(jīng)過(guò)稀硫酸去除了表面氧化物后，洗滌干燥的銅粉。
10.根據(jù)權(quán)利要求Γ9任一所述的導(dǎo)電漿料用抗氧化銅銀復(fù)合粉的制備方法得到的銅銀復(fù)合粉，為包覆型核殼結(jié)構(gòu)，其特征在于，最外層為無(wú)機(jī)物，中間層為銀，內(nèi)核為銅，成品按重量份計(jì)含有銅粉40-70份、銀58-20份，無(wú)機(jī)物2-10份，所說(shuō)的銅粉粒徑為O. 3-5 μ m。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種導(dǎo)電漿料用銅銀復(fù)合粉及其制備方法。制備方法是首先利用銅粉和銀氨溶液發(fā)生置換反應(yīng)，在銅粉表面包覆一層銀層，然后利用還原劑還原硝酸銀使銀層更加完整和致密，經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥，制得銀包銅粉。將銀包銅粉用油酸或偶聯(lián)劑處理后，在其表面包覆一層完整的無(wú)機(jī)層，再經(jīng)過(guò)濾、干燥、熱處理后得到具有優(yōu)良抗氧化性能的銅銀復(fù)合粉。該銅銀復(fù)合粉為包覆型核殼結(jié)構(gòu)，最外層為無(wú)機(jī)物，中間層為銀，核層為銅。該銅銀復(fù)合粉包括重量比的40-70份銅，58-20份銀以及2-10份無(wú)機(jī)物。用本發(fā)明制備工藝得到的銅銀復(fù)合粉具有良好的高溫抗氧化性，利用其制備的導(dǎo)電漿料可以在空氣中燒結(jié)。該發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，應(yīng)用范圍廣泛。
文檔編號(hào)B22F1/02GK102773475SQ201210171428
公開(kāi)日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月31日
發(fā)明者宋建剛, 林保平 申請(qǐng)人:東南大學(xué)