專利名稱：一種銀包覆銅復合粉體的制備方法
技術領域：
本發明涉及電子漿料用的一種銀包覆銅復合粉體的制備方法，特別是獲得的鍍銀銅粉具有抗電遷移能力、高電導率和強的抗氧化性能。
背景技術：
現代高新技術的不斷發展，電子設備在社會各個行業中有著極其廣泛地應用，由此引起的電磁干擾(EMI)和電磁兼容(EMC)問題日益嚴重。針對這種現象，導電橡膠作為高效的電磁屏蔽材料，有著重要的科研價值。作為導電填料，銀粉具有較高的導電性、抗氧化性，但在濕熱條件和直流電壓下極易發生電遷移現象導致短路，且價格昂貴，只適合作特殊場合的屏蔽原料，且對低頻電磁屏蔽效果較差，難以滿足寬頻電磁屏蔽的需要；銅的導電能力僅次于銀，抗遷移能力大大優于銀，價格低廉，但銅粉的表面極易被氧化，氧化后的導電性能顯著下降，且銅粉不易在聚合物基體中分散，從而失去在復合材料中的應用。若在銅粉表面包覆一層銀制得銀包銅；保持銅粉優良的導電性，還會提高其抗氧化穩定性。因此銀包銅粉具有廣闊的應用范固和研究價值。發明專利[CN1262043A]公開了一種用置換反應制備銀包覆銅粉的方法，用于抗菌劑的制備，沒有提到粉末的導電性能。傅振曉等[江蘇陶瓷，Vol.34，No.2，2001)采用氟化銀與銅粉置換反應獲得銀包覆銅粉，并制備導電膠。發明專利[CN02139151.幻公開了一種銀鍍銅粉的制備方法，采用膠類化合物對硝酸銀進行絡合，并且需要在一定溫度下進行化學鍍。發明專利[CN1704502的公開了一種鍍銀銅粉的方法，將螯合萃取劑與銀胺溶液混合，加入銅粉在40 90°C條件下進行化學鍍銅。上述進行銅粉表面化學鍍銀的工藝，存在的缺點是銀氨溶液的組分復雜、氧化銀有毒、施鍍次數多、有些需要在高于室溫的條件下進行化學鍍，而且在施鍍過程中，鍍槽內壁容易沉積銀層造成銀的浪費。

發明內容
本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種工藝簡單、成本低的銀包覆銅復合粉體的制備方法。本發明的目的可以通過以下技術方案來實現一種銀包覆銅復合粉體的制備方法，其特征在于，該方法包括對銅粉的活化、敏化、將處理后的銅粉分散在混合還原液中、化學鍍、清洗，最后干燥成粉，具體包括以下步驟a.將銅粉加入稀硫酸中，進行活化，去除銅粉表面的氧化物；b.將上述活化后的銅粉用超純水清洗2-3次，然后加入8_15g/LSnCl2的鹽酸溶液中進行敏化，在常溫下攪拌1-2小時；c.將上述敏化后的銅粉用超純水清洗2-3次備用；d.配制混合還原液將L-抗壞血酸與分散劑混合得到混合還原液，其中L-抗壞血酸的用量為硝酸銀摩爾量的1. 5-2倍，分散劑的用量為硝酸銀摩爾量的5-15倍；然后將步驟c得到的銅粉分散在混合還原液中；
e.制硝酸銀-氨水混合液將硝酸鹽與氨水混合得到硝酸銀-氨水混合液，使硝酸銀濃度為80-130g/L，氨水濃度為100-150g/L ；f.將上述步驟d得到的液體和步驟e得到的液體在高速攪拌下混合，控制反應溫度5-50°C，反應時間10-30分鐘，待反應后沉降1-2小時后將上清液倒去取其沉淀物，清洗干燥即得產品。步驟a所述的稀硫酸的重量百分比濃度為5-8%。所述的超純水是指含鹽量在0. 3mg/L以下，電導率小于0. 2 μ s/cm的水。步驟d所述的分散劑為聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、明膠、硬酯酸銨中一種或幾種。步驟f所述的高速攪拌的速度為1200-1500rmp。步驟f所述的沉淀物的清洗為采用超純水清洗2-3次后，再用無水酒精清洗1-2 次，所述的干燥為在鼓風干燥箱內40-60°C，干燥16- 小時，打粉成粉。步驟f所述的產品的粒度范圍為2-8um、比表面積為0. 3-0. 7m2/g。與現有技術相比，本發明在室溫下、以簡單的組分和工藝在銅粉表面化學鍍銀，獲得的鍍銀銅粉具有抗電遷移能力、高電導率和強的抗氧化性能。同時，可以大大的降低電子漿料的成本。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。實施例1 取40g銅粉，加入6 %的稀硫酸進行活化出去銅粉表面的氧化物，超純水洗滌3次。 活化后洗滌后的銅粉加入10g/LSnCl2的鹽酸溶液中進行敏化，在常溫下攪拌2小時，純水洗滌3次待用。取1000ml 100g/L的硝酸銀、氨水100g/L。配制混合還原液L_抗壞血酸 68. 5g、聚乙烯吡咯烷酮6. 7g用超純水配制，并加入處理過的銅粉，攪拌40分鐘。然后，將上述混合還原液和銀氨溶液在高速攪拌下混合，控制反應溫度25°C，反應時間10分鐘，待反應后沉降1小時后將上清液倒去取其沉淀物。最后將沉淀物用超純水清洗3次，再用無水酒精清洗1次，最后在鼓風干燥箱內50°C，干燥M小時，打粉成粉。實施例2取30g銅粉，加入8%的稀硫酸進行活化出去銅粉表面的氧化物，純水洗滌2次。 活化后洗滌后的銅粉加入6g/LSnCl2的鹽酸溶液中進行敏化，在常溫下攪拌1. 5小時，純水洗滌3次待用。取1000ml 120g/L的硝酸銀、氨水130g/L。配制混合還原液L_抗壞血酸 77. 6g、硬酯酸銨8. Ig用超純水配制，并加入處理過的銅粉，攪拌50分鐘。然后，將上述混合還原液和銀氨溶液在高速攪拌下混合，控制反應溫度20°C，反應時間15分鐘，待反應后沉降1小時后將上清液倒去取其沉淀物。最后將沉淀物用超純水清洗3次，再用無水酒精清洗2次，最后在鼓風干燥箱內50°C，干燥22小時，打粉成粉。實施例3取25g銅粉，加入5%的稀硫酸進行活化出去銅粉表面的氧化物，純水洗滌2次。活化后洗滌后的銅粉加入5g/LSnCl2的鹽酸溶液中進行敏化，在常溫下攪拌1小時，純水洗滌 3次待用。取1000mll30g/L的硝酸銀、氨水140g/L。配制混合還原液L_抗壞血酸82. 5g、 明膠9. 5g用超純水配制，并加入處理過的銅粉，攪拌45分鐘。然后，將上述混合還原液和銀氨溶液在高速攪拌下混合，控制反應溫度15°C，反應時間10分鐘，待反應后沉降0. 6小時后將上清液倒去取其沉淀物。最后將沉淀物用超純水清洗3次，再用無水酒精清洗1次，最后在鼓風干燥箱內55°C，干燥M小時，打粉成粉。實施例4以下采用的超純水是指含鹽量在0. 3mg/L以下，電導率小于0. 2 μ s/cm的水。一種銀包覆銅復合粉體的制備方法，該方法包括對銅粉的活化、敏化、將處理后的銅粉分散在混合還原液中、化學鍍、清洗，最后干燥成粉，具體包括以下步驟a.將銅粉加入重量百分比濃度為5%的稀硫酸中，進行活化，去除銅粉表面的氧化物；b.將上述活化后的銅粉用超純水清洗2次，然后加入8g/LSnCl2的鹽酸溶液中進行敏化，在常溫下攪拌1小時；c.將上述敏化后的銅粉用超純水清洗2次備用；d.配制混合還原液將L-抗壞血酸與分散劑聚乙烯吡咯烷酮(PVP)混合得到混合還原液，其中L-抗壞血酸的用量為硝酸銀摩爾量的1.5倍，聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的用量為硝酸銀摩爾量的5倍；然后將步驟c得到的銅粉分散在混合還原液中；e.制硝酸銀-氨水混合液將硝酸鹽與氨水混合得到硝酸銀-氨水混合液，使硝酸銀濃度為80g/L，氨水濃度為100g/L ；f.將上述步驟d得到的液體和步驟e得到的液體在高速攪拌下混合(1200rmp)， 控制反應溫度5°C，反應時間30分鐘，待反應后沉降1小時后將上清液倒去取其沉淀物，采用超純水清洗2次后，再用無水酒精清洗1次，所述的干燥為在鼓風干燥箱內40°C，干燥M 小時，打粉成粉即得產品，產品的粒度范圍為2um、比表面積為0. 3m2/g。實施例5以下采用的超純水是指含鹽量在0. 3mg/L以下，電導率小于0. 2 μ s/cm的水。—種銀包覆銅復合粉體的制備方法，該方法包括對銅粉的活化、敏化、將處理后的銅粉分散在混合還原液中、化學鍍、清洗，最后干燥成粉，具體包括以下步驟a.將銅粉加入重量百分比濃度為8%的稀硫酸中，進行活化，去除銅粉表面的氧化物；b.將上述活化后的銅粉用超純水清洗3次，然后加入15g/LSnCl2的鹽酸溶液中進行敏化，在常溫下攪拌2小時；c.將上述敏化后的銅粉用超純水清洗3次備用；d.配制混合還原液將L-抗壞血酸與分散劑明膠混合得到混合還原液，其中 L-抗壞血酸的用量為硝酸銀摩爾量的2倍，明膠的用量為硝酸銀摩爾量的15倍；然后將步驟c得到的銅粉分散在混合還原液中；e.制硝酸銀-氨水混合液將硝酸鹽與氨水混合得到硝酸銀-氨水混合液，使硝酸銀濃度為130g/L，氨水濃度為150g/L ；f.將上述步驟d得到的液體和步驟e得到的液體在高速攪拌下混合(1500rmp)， 控制反應溫度50°C，反應時間10分鐘，待反應后沉降2小時后將上清液倒去取其沉淀物，采用超純水清洗3次后，再用無水酒精清洗2次，所述的干燥為在鼓風干燥箱內60°C，干燥16 小時，打粉成粉即得產品，產品的粒度范圍為8um、比表面積為0. 7m2/g。
權利要求
1.一種銀包覆銅復合粉體的制備方法，其特征在于，該方法包括對銅粉的活化、敏化、將處理后的銅粉分散在混合還原液中、化學鍍、清洗，最后干燥成粉，具體包括以下步驟a.將銅粉加入稀硫酸中，進行活化，去除銅粉表面的氧化物；b.將上述活化后的銅粉用超純水清洗2-3次，然后加入8-15g/LSnCl2的鹽酸溶液中進行敏化，在常溫下攪拌1-2小時；c.將上述敏化后的銅粉用超純水清洗2-3次備用；d.配制混合還原液將L-抗壞血酸與分散劑混合得到混合還原液，其中L-抗壞血酸的用量為硝酸銀摩爾量的1. 5-2倍，分散劑的用量為硝酸銀摩爾量的5-15倍；然后將步驟c得到的銅粉分散在混合還原液中；e.制硝酸銀-氨水混合液將硝酸鹽與氨水混合得到硝酸銀-氨水混合液，使硝酸銀濃度為80-130g/L，氨水濃度為100-150g/L ；f.將上述步驟d得到的液體和步驟e得到的液體在高速攪拌下混合，控制反應溫度5-50°C，反應時間10-30分鐘，待反應后沉降1-2小時后將上清液倒去取其沉淀物，清洗干燥即得產品。
2.根據權利要求1所述的一種銀包覆銅復合粉體的制備方法，其特征在于，步驟a所述的稀硫酸的重量百分比濃度為5-8%。
3.根據權利要求1所述的一種銀包覆銅復合粉體的制備方法，其特征在于，所述的超純水是指含鹽量在0. 3mg/L以下，電導率小于0. 2 μ s/cm的水。
4.根據權利要求1所述的一種銀包覆銅復合粉體的制備方法，其特征在于，步驟d所述的分散劑為聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、明膠、硬酯酸銨中一種或幾種。
5.根據權利要求1所述的一種銀包覆銅復合粉體的制備方法，其特征在于，步驟f所述的高速攪拌的速度為1200-1500rmp。
6.根據權利要求1所述的一種銀包覆銅復合粉體的制備方法，其特征在于，步驟f所述的沉淀物的清洗為采用超純水清洗2-3次后，再用無水酒精清洗1-2次，所述的干燥為在鼓風干燥箱內40-60°C，干燥16- 小時，打粉成粉。
7.根據權利要求1所述的一種銀包覆銅復合粉體的制備方法，其特征在于，步驟f所述的產品的粒度范圍為2-8um、比表面積為0. 3-0. 7m2/g。
全文摘要
本發明涉及一種銀包覆銅復合粉體的制備方法，該方法包括對銅粉的活化、敏化、將處理后的銅粉分散在混合還原液中、化學鍍、清洗，最后干燥成粉。與現有技術相比，本發明在室溫下、組分和工藝簡單的銅粉表面化學鍍銀工藝，獲得的鍍銀銅粉具有抗電遷移能力、高電導率和強的抗氧化性能。同時，可以大大的降低電子漿料的成本。
文檔編號B22F1/02GK102554222SQ201210069139
公開日2012年7月11日 申請日期2012年3月15日 優先權日2012年3月15日
發明者宗志杰, 李浩然, 胡曉斌, 趙斌元 申請人:上海交通大學