表面品質(zhì)優(yōu)秀的多層金屬復(fù)合體的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種表面品質(zhì)優(yōu)秀的多層金屬復(fù)合體的制備方法，更具體地涉及一種在金屬復(fù)合體中貴金屬所占質(zhì)量分數(shù)高，并且表面品質(zhì)和分散性優(yōu)秀的低價金屬-芯/貴金屬-殼結(jié)構(gòu)的多層金屬復(fù)合體的制備方法。
【專利說明】表面品質(zhì)優(yōu)秀的多層金屬復(fù)合體的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及表面品質(zhì)優(yōu)秀的多層金屬復(fù)合體的制備方法，更具體地涉及在金屬復(fù) 合體中貴金屬所占質(zhì)量分數(shù)高，并且表面品質(zhì)和分散性優(yōu)秀的低價金屬-芯/貴金屬-殼 結(jié)構(gòu)的多層金屬復(fù)合體的制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 具有低價金屬-芯/貴金屬-殼結(jié)構(gòu)的金屬復(fù)合體作為公知的材料，可用作低價 型導電性糊及電磁波屏蔽劑，金屬復(fù)合體表現(xiàn)出優(yōu)秀的導電性，應(yīng)用于產(chǎn)品時可確保高可 靠性。
[0003] 對于這種用途的金屬復(fù)合體，關(guān)鍵在于貴金屬如何在低價金屬的表面均勻地形成 殼結(jié)構(gòu)，確保良好的緊貼性和足夠的厚度。
[0004] 目前廣泛使用銅芯/銀殼結(jié)構(gòu)的復(fù)合物，以往通常利用液相還原法制備銅-銀復(fù) 合物。根據(jù)液相還原法，在液相中進行全部工序，在此過程中，由于固相和液相之間的表面 效果及被過量投入的還原劑，導致容易發(fā)生凝聚，出現(xiàn)銀粒子的游離現(xiàn)象，很難獲得表面均 勻的復(fù)合物。并且，在為了提高銀含量而大量投入銀離子的情況下，無法均勻地分散在銅表 面而形成銀薄膜層，并且由于銅的熔融現(xiàn)象活躍，因此會出現(xiàn)復(fù)合物內(nèi)部產(chǎn)生空間等問題。
[0005] 由此，為了解決上述問題，要求開發(fā)一種通過控制工序條件來確保具有優(yōu)秀的表 面特性的新的金屬復(fù)合體的制備方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明要解決的摶術(shù)問是頁
[0007] 本發(fā)明的目的是通過解決如上所述的存在問題，提供一種可通過抑制低價金屬的 熔融來提升低價金屬-芯/貴金屬-殼之間的緊貼性，并且可具有優(yōu)秀的表面品質(zhì)及分散 性的多層金屬復(fù)合體的制備方法。
[0008] 摶術(shù)方案
[0009] 為了達到上述目的，本發(fā)明的一實施例的金屬復(fù)合體的制備方法，其包括：步驟 a)，向第一混合溶液添加第二混合溶液，在上述第一金屬的粒子表面形成上述第二金屬的 涂敷層，上述第一混合溶液混合有包含第一金屬的粒子和還原劑，上述第二混合溶液混合 有包含第二金屬的前體和絡(luò)合劑；以及步驟b)，向上述步驟a)的最終混合物添加第三混合 溶液，再次在第一金屬的粒子表面形成上述第二金屬的涂敷層，上述最終混合物包含形成 有上述第二金屬的涂敷層的上述第一金屬粒子，上述第三混合溶液混合有包含上述第二金 屬的前體和上述絡(luò)合劑。由此，將第二金屬以多層方式涂敷在上述第一金屬的粒子表面，上 述第二金屬的還原電位高于上述第一金屬的還原電位。
[0010] 有益效果
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的制備方法制備的金屬復(fù)合體，上述金屬復(fù)合體的第二金屬在復(fù)合物 中的含量高，并且可通過抑制第一金屬的熔融，來提升第一金屬-芯/第二金屬-殼之間的 緊貼性，還可具有優(yōu)秀的表面品質(zhì)和分散性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1(a)為根據(jù)本發(fā)明的實施例1制備的金屬復(fù)合體的一個粒子的高倍掃描式電 子顯微鏡（SEM)照片。
[0013] 圖1 (b)為根據(jù)本發(fā)明的實施例1制備的金屬復(fù)合體的多個粒子的低倍掃描式電 子顯微鏡照片。
[0014] 圖1 (c)為根據(jù)本發(fā)明的實施例1制備的金屬復(fù)合體的剖面掃描式電子顯微鏡照 片。
[0015] 圖2為針對本發(fā)明的實施例1的金屬復(fù)合體，按各步驟（通過添加混合有包含第 二金屬的前體和絡(luò)合劑的第二混合溶液、第三混合溶液、第四混合溶液來形成涂敷層的步 驟）進行感應(yīng)耦合等離子體（ICP)分析的結(jié)果。
[0016] 圖3為反復(fù)5次制備本發(fā)明的實施例1的金屬復(fù)合體后，對各結(jié)果物進行感應(yīng)耦 合等離子體分析的結(jié)果。

【具體實施方式】
[0017] 關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點和特征及其實現(xiàn)方法，參照附圖和后述的詳細實施例，將得到 進一步的明確。但是，本發(fā)明并不限定于以下揭示的實施例，能夠以相互不同的各種形態(tài)呈 現(xiàn)，提供本實施例是為了確保本發(fā)明的揭示更加全面，確保本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技 術(shù)人員更加完整地理解本發(fā)明的范疇，本發(fā)明應(yīng)由本發(fā)明要求保護的范圍所定義。
[0018] 以下，將對本發(fā)明的優(yōu)選實施例的金屬復(fù)合體的制備方法進行詳細說明。
[0019]本發(fā)明的金屬復(fù)合體的制備方法包括：步驟a)，向第一混合溶液添加第二混合溶 液，在上述第一金屬的粒子表面形成上述第二金屬的涂敷層，上述第一混合溶液混合有包 含第一金屬的粒子和還原劑，上述第二混合溶液混合有包含第二金屬的前體和絡(luò)合劑；以 及步驟b)，向上述步驟a)的最終混合物添加第三混合溶液，再次在第一金屬的粒子表面形 成上述第二金屬的涂敷層，上述最終混合物包含形成有上述第二金屬的涂敷層的上述第一 金屬粒子，上述第三混合溶液混合有包含上述第二金屬的前體和上述絡(luò)合劑。由此，將第二 金屬以多層方式涂敷在上述第一金屬的粒子表面，上述第二金屬的還原電位高于上述第一 金屬的還原電位。
[0020] 首先，根據(jù)步驟a)，準備第一混合溶液，上述第一混合溶液混合有包含第一金屬的 粒子和還原劑，向上述第一混合溶液添加第二混合溶液，上述第二混合溶液混合有包含第 二金屬的前體和絡(luò)合劑，在上述粒子的表面一次形成由上述第二金屬構(gòu)成的涂敷層。
[0021] 上述第一金屬可以是銅、鎳、錫、鋅、金或鉬等。這些金屬可以分別單獨使用或者組 合其中的兩種以上金屬使用。例如，上述第一金屬粒子可以是由純銅構(gòu)成的銅粒子或由銅 和鎳構(gòu)成的銅-鎳合金粒子。上述第一金屬粒子在本發(fā)明的金屬復(fù)合體中構(gòu)成芯結(jié)構(gòu)。
[0022] 上述還原劑通過引起存在于包含第二金屬的前體內(nèi)的第二金屬離子的還原反應(yīng)， 來使得第二金屬涂敷于第一金屬粒子的表面，進而形成涂敷層。上述還原劑可以是選自抗 壞血酸（ascorbicacid)、聯(lián)胺（hydrazine)、葡萄糖（glucose)、輕胺（hydroxylamine)及 檸檬酸鹽（citrate)中的一種以上。優(yōu)選地，可以使用抗壞血酸作為還原劑，上述抗壞血酸 對第二金屬離子的還原速度快。
[0023] 優(yōu)選地，上述第二金屬為選自銀、金及銅中的一種以上。在本發(fā)明的復(fù)合物中，上 述第二金屬通過在第一金屬粒子的表面形成涂敷層來構(gòu)成上述復(fù)合物的殼結(jié)構(gòu)。
[0024] 優(yōu)選地，上述絡(luò)合劑為選自乙二胺四乙酸（ethylenediaminetetraaceticacid)、 乙二胺（ethylenediamine)、硫代硫酸鹽（thiosulfate)、氨（ammonia)、氰化物（cyanide)、 亞硫酸鹽（sulphite)、硫脲（thiourea)中的一種以上。本發(fā)明的絡(luò)合劑通過與第二金屬離 子配位結(jié)合，來降低第二金屬離子的還原電位，進而抑制第二金屬離子的還原反應(yīng)。例如， 在將乙二胺四乙酸用作絡(luò)合劑的情況下，金屬離子和乙二胺四乙酸形成如下述式1的絡(luò)合 物，進而抑制第二金屬離子的還原反應(yīng)。
[0025][式1]
[0026]

【權(quán)利要求】
1. 一種多層金屬復(fù)合體的制備方法，將第二金屬涂敷在第一金屬的粒子表面，所述第 二金屬的還原電位高于所述第一金屬的還原電位，所述多層金屬復(fù)合體的制備方法包括： 步驟a)，向第一混合溶液添加第二混合溶液，在所述第一金屬的粒子表面形成所述第 二金屬的涂敷層，所述第一混合溶液混合有包含第一金屬的粒子和還原劑，所述第二混合 溶液混合有包含第二金屬的前體和絡(luò)合劑；以及 步驟b)，向所述步驟a)的最終混合物添加第三混合溶液，再次在第一金屬的粒子表面 形成所述第二金屬的涂敷層，所述最終混合物包含形成有所述第二金屬的涂敷層的所述第 一金屬粒子，所述第三混合溶液混合有包含所述第二金屬的前體和所述絡(luò)合劑。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層金屬復(fù)合體的制備方法，其中，所述第二混合溶液中的 前體內(nèi)的第二金屬的離子摩爾濃度和絡(luò)合劑的摩爾濃度的比例與所述第三混合溶液中的 前體內(nèi)的第二金屬的離子摩爾濃度和絡(luò)合劑的摩爾濃度的比例相同或不同。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層金屬復(fù)合體的制備方法，其中，所述第二混合溶液中的 前體內(nèi)的第二金屬的離子摩爾濃度和絡(luò)合劑的摩爾濃度的比例為1:10?30。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層金屬復(fù)合體的制備方法，其中，所述第三混合溶液中的 前體內(nèi)的第二金屬的離子摩爾濃度和絡(luò)合劑的摩爾濃度的比例為1:4?10。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層金屬復(fù)合體的制備方法，其中，還包括以下步驟：添加所 述第三混合溶液并在所述第一金屬粒子的表面形成涂敷層后，添加混合有所述前體和所述 絡(luò)合劑的第四混合溶液，又再次形成由所述第二金屬構(gòu)成的涂敷層。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的多層金屬復(fù)合體的制備方法，其中，所述第二混合溶液、第三 混合溶液以及第四混合溶液的前體內(nèi)的第二金屬的離子摩爾濃度和絡(luò)合劑的摩爾濃度的 比例相同或不同。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的多層金屬復(fù)合體的制備方法，其中，所述第四混合溶液的前 體內(nèi)的第二金屬的離子摩爾濃度和絡(luò)合劑的摩爾濃度的比例與所述第三混合溶液的前體 內(nèi)的第二金屬的離子摩爾濃度和絡(luò)合劑的摩爾濃度的比例相同。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的多層金屬復(fù)合體的制備方法，其中，所述第四混合溶液中的 前體內(nèi)的第二金屬的離子摩爾濃度和絡(luò)合劑的摩爾濃度的比例為1:4?10。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層金屬復(fù)合體的制備方法，其中，所述第一金屬為選自銅、 鎳、錫、鋅、金、鉬以及它們的合金中的一種以上。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層金屬復(fù)合體的制備方法，其中，所述還原劑為選自抗壞 血酸、聯(lián)胺、葡萄糖、羥胺以及檸檬酸鹽中的一種以上。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層金屬復(fù)合體的制備方法，其中，所述第二金屬為選自 銀、金、銅中的一種以上。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層金屬復(fù)合體的制備方法，其中，所述絡(luò)合劑為選自乙二 胺四乙酸、乙二胺、硫代硫酸鹽、氨、氰化物、亞硫酸鹽以及硫脲中的一種以上。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層金屬復(fù)合體的制備方法，其中，所述第一混合溶液還包 含助劑，所述助劑為在分子結(jié)構(gòu)內(nèi)具有兩個以上的羧基官能團的化合物。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的多層金屬復(fù)合體的制備方法，其中，所述助劑為選自二乙 酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、檸檬酸、異檸檬酸、烏 頭酸、丙三羧酸、苯均三酸、馬來酸以及酒石酸中的一種以上。
15. -種多層金屬復(fù)合體的制備方法，其采用權(quán)利要求1所述的方法制備。
【文檔編號】B22F1/02GK104439271SQ201410475137
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月17日
【發(fā)明者】金基勛, 姜成求, 吳珉暻, 金亨洛 申請人:Oci有限公司