專利名稱：一種鍍銀銅粉及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種鍍銀銅粉及其制備方法，屬于化學領域。
背景技術：
隨著集成電路封裝工藝的發展，高性能導電膠正在逐步取代焊錫而成為主要的連接材料，目前廣泛應用的是銀系的導電膠，但銀在直流偏壓作用下，容易發生遷移而導致短路，大大降低應用的安全系數。在電磁屏蔽材料領域，以及導電涂料領域，鍍銀銅粉以其導電性穩定、電阻率低、價格低等優點，正逐漸代替純銀粉，成為此領域的主要填料。目前，制備鍍銀銅粉比較常用的化學法有兩種一種是利用銅銀之間的電位差，采用銅粉為還原劑，原位置換銀氨配位離子，得到銀顆粒沉積在銅粉表面。此方法銀顆粒在銅 表面形核比較慢，難以形成連續的鍍層，導致包覆不嚴密；另一種是利用氧化還原反應，采用甲醛、水合肼等還原劑，將銀離子從鍍液中還原出來，形成銀層，此方法雖然可獲得連續覆蓋的鍍層，但鍍液的穩定性較差，鍍液容易失效分解，而且化學鍍反應速度快，不易于控制。銅的抗遷移性能大大高于銀，但銅在空氣中容易氧化形成一層絕緣的氧化層。在銅表面包覆其他金屬或合金成為一種研究方向。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種鍍銀銅粉及其制備方法，本發明利用銅粉置換還原復合鍍銀的方法，制備的鍍銀銅粉包覆性能好，抗氧化性強、體積電阻率低，可廣泛用于各種電磁屏蔽填料、導電膠、導電涂料中。本發明解決上述技術問題的技術方案如下一種鍍銀銅粉，以原料總重量的百分含量計，由以下各原料組成銀5 30%，其余為銅。本發明的有益效果是本發明鍍銀銅粉導電性能好、抗氧化性強，與純銀粉相比，成本低，且具有優異的電磁屏蔽性能，廣泛應用在電磁屏蔽填料、導電膠、導電涂料領域。在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。進一步，所述鍍銀銅粉的平均粒徑為I 20um ；本發明還提供了一種鍍銀銅粉的制備方法，包括I)取銅粉，清潔除油，用蒸餾水沖洗除油后的銅粉；2)將I)得到的銅粉加入到稀酸溶液中，攪拌5 10分鐘，用蒸餾水沖洗過濾出銅粉；3)將分散劑溶液加入到2)得到的銅粉中，邊攪拌邊加入還原劑溶液；4)攪拌條件下，向3)得到的帶有銅粉的溶液中緩慢滴加含有絡合劑的硝酸銀溶液，反應20 40分鐘，在銅粉表面還原出致密的鍍銀層；5)將4)得到的帶有鍍銀層的銅粉經水洗，清洗離心過濾，真空干燥，即得成品。在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。
進一步，步驟2)中所述稀酸溶液為硫酸、硝酸、磷酸中的一種或幾種混合，所述銅粉的質量與稀酸溶液中溶質的質量比為1:1 I :3，所述稀酸溶液的溶質的質量占全部溶液的質量的百分比為5 10%。進一步，步驟3)中所述分散劑溶液為磷酸三酯、1，4 一二羥基磺酸胺、有機硅油、聚乙二醇、十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉中的一種或幾種混合，所述銅粉的質量與分散劑溶液中溶質的質量比為1:1 I :10，所述分散劑溶液的質量濃度為10g/L。進一步，步驟3)中所述還原劑為甲醛、葡萄糖、肼、酒石酸中的一種或幾種混合，所述銅粉的質量與還原劑中溶質的質量比為1:1 I :5，所述還原劑溶液的質量濃度為100g/L。進一步，步驟4)中所述絡合劑為檸檬酸鈉、醋酸鈉、乳酸鈉、EDTA、乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、氨水中的一種或幾種混合，所述硝酸銀溶液中溶質的質量與絡合劑溶液中溶質的質量比為1:0. 3 I :2，所述硝酸銀溶液的質量濃度為200g/L，所述 絡合劑溶液的質量濃度為100g/L。進一步，步驟5)中所述真空干燥為在真空干燥箱中，60 80°C下烘干。進一步，所述攪拌為機械、電磁攪拌、超聲波攪拌中的一種或兩種。質量百分比濃度為溶質的質量占全部溶液的質量的百分比來表示。質量濃度為單位體積混合物中某組分的質量稱為該組分的質量濃度。本發明的有益效果本發明鍍銀銅粉的制備方法是一種置換加還原的復合技術，在制備銀層過程中既有置換反應，又有還原反應，利用置換反應，使銀顆粒沉積在銅粉表面，形成催化核心，利用還原反應在銀核心表面長大，形成連續覆蓋的銀鍍層。該鍍銀銅粉具有導電率高、導電穩定、抗氧化性強等優點，體積電阻率達到2Χ10_4Ω · cm。本發明提供的鍍銀銅粉可代替純銀粉，是一種具有良好前景的復合導電粉末，作為電磁屏蔽材料和導電膠材料以低成本達到高屏蔽、高導電性效果，既節約了貴金屬銀材料，又可以在電子元器件、精密儀器、軍事等環境苛刻的領域應用，具有良好的經濟效果。
具體實施例方式以下對本發明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發明，并非用于限定本發明的范圍。實施例I稱量銅粉50g，采用除油劑清洗，然后蒸餾水沖洗。將銅粉加入到50ml質量百分比濃度為5%的硫酸溶液中，磁力攪拌5分鐘，除去銅粉表面的氧化物；蒸餾水沖洗抽濾；然后將10g/L 100ml十二烷基硫酸鈉溶液加入到銅粉中分散，電磁攪拌條件下加入100g/L50ml還原劑溶液(酒石酸與葡萄糖質量比為5:4);電磁攪拌條件下加入緩慢滴加的硝酸銀絡合液IOOml (其中含硝酸銀4g，乙二胺2ml)，反應30分鐘在銅粉表面還原出致密的鍍銀層；反應完成后帶有鍍銀層的銅粉經水洗，清洗離心過濾在真空干燥箱中，60°C 80°C下烘干，即得銀含量為5%的鍍銀銅粉。實施例2稱量銅粉50g，采用除油劑清洗，然后蒸餾水沖洗。將銅粉加入到50ml質量百分比濃度為5%的硫酸溶液中，磁力攪拌5分鐘，除去銅粉表面的氧化物；蒸餾水沖洗抽濾；然后將20g/L 80ml聚乙二醇溶液加入到銅粉中分散，超聲波與機械復合攪拌條件下，加入100g/L 80ml還原劑溶液(酒石酸)；超聲波與機械復合攪拌條件下加入緩慢滴加的硝酸銀絡合液150ml (其中含硝酸銀8g，三乙烯四胺5ml)，反應40分鐘在銅粉表面還原出致密的鍍銀層；反應完成后經水洗，清洗離心過濾在真空干燥箱中，60°C 80°C下烘干，即得銀含量為10%鍍銀銅粉。實施例3稱量銅粉50g，采用除油劑清洗，然后蒸餾水沖洗。將銅粉加入到40ml質量百分比濃度為5%的鹽酸溶液中，磁力攪拌5分鐘，除去銅粉表面的氧化物；蒸餾水沖洗抽濾；然后將20g/L 50ml聚乙二醇溶液加入到銅粉中分散，機械攪拌條件下加入100g/L IOOml還原劑溶液(酒石酸與葡萄糖質量比為1:2);機械攪拌條件下加入緩慢滴加的硝酸銀絡合液200ml (其中硝酸銀14g，乙二胺3. 5ml),反應40分鐘在銅粉表面還原出致密的鍍銀層；反應完成后經水洗，清洗離心過濾在真空干燥箱中，60°C 80°C下烘干，即得銀含量為15%鍍銀銅粉。 實施例4稱量銅粉50g，采用除油劑清洗，然后蒸餾水沖洗。將銅粉加入到40ml質量百分比濃度為5%的磷酸溶液中，磁力攪拌5分鐘，除去銅粉表面的氧化物；蒸餾水沖洗抽濾；然后將10g/L 100ml十二烷基硫酸鈉溶液加入到銅粉中分散，機械攪拌條件下加入甲醛溶液20ml ;機械攪拌條件下加入緩慢滴加的硝酸銀絡合液150ml(其中硝酸銀20g，氨水8ml)，反應40分鐘在銅粉表面還原出致密的鍍銀層；反應完成后經水洗，清洗離心過濾在真空干燥箱中，60°C 80°C下烘干，即得銀含量為20%鍍銀銅粉。實施例5稱量銅粉50g，采用除油劑清洗，然后蒸餾水沖洗。將銅粉加入到40ml質量百分比濃度為5%的鹽酸溶液中，機械攪拌10分鐘，除去銅粉表面的氧化物；蒸餾水沖洗抽濾；然后將20g/L 50ml基乙烯吡咯烷酮溶液加入到銅粉中分散，機械攪拌條件下加入100g/L120ml還原劑溶液(酒石酸與葡萄糖質量比為I: I);機械攪拌條件下加入緩慢滴加的硝酸銀絡合液300ml (其中硝酸銀26g，氨水12ml)，反應40分鐘在銅粉表面還原出致密的鍍銀層；反應完成后經水洗，清洗離心過濾在真空干燥箱中，60°C 80°C下烘干，即得銀含量為25%鍍銀銅粉。實施例6稱量銅粉50g，采用除油劑清洗，然后蒸餾水沖洗。將銅粉加入到40ml質量百分比濃度為8%的磷酸溶液中，機械攪拌10分鐘，除去銅粉表面的氧化物；蒸餾水沖洗抽濾；然后將10g/L 100ml十二烷基苯磺酸鈉溶液加入到銅粉中分散，機械攪拌條件下加入肼溶液IOml ;機械攪拌條件下加入緩慢滴加的硝酸銀絡合液600ml (其中硝酸銀33g，乙二胺15ml),反應40分鐘在銅粉表面還原出致密的鍍銀層；反應完成后經水洗，清洗離心過濾在真空干燥箱中，60°C 80°C下烘干，即得銀含量為30%鍍銀銅粉。以上所述僅為本發明的較佳實施例，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種鍍銀銅粉，其特征在于，以原料總重量的百分含量計，由以下各原料組成銀5 30%，其余為銅。
2.根據權利要求I所述的鍍銀銅粉，其特征在于，所述鍍銀銅粉的粒徑為I 20um。
3.一種鍍銀銅粉的制備方法，其特征在于，包括 1)取銅粉，清潔除油，用蒸餾水沖洗除油后的銅粉； 2)將I)得到的銅粉加入到稀酸溶液中，攪拌5 10分鐘，用蒸餾水沖洗過濾出銅粉； 3)將分散劑溶液加入到2)得到的銅粉中，邊攪拌邊加入還原劑溶液； 4)攪拌條件下，向3)得到的帶有銅粉的溶液中緩慢滴加含有絡合劑的硝酸銀溶液，反應20 40分鐘，在銅粉表面還原出致密的鍍銀層； 5)將4)得到的帶有鍍銀層的銅粉經水洗，清洗離心過濾，真空干燥，即得成品。
4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟2)中所述稀酸溶液為硫酸、硝酸、磷酸中的一種或幾種混合，所述銅粉的質量與稀酸溶液中溶質的質量比為1:1 I :3，所述稀酸溶液的溶質的質量占全部溶液的質量的百分比為5 10%。
5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟3)中所述分散劑溶液為磷酸三酯、1，4 一二羥基磺酸胺、有機硅油、聚乙二醇、十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉中的一種或幾種混合，所述銅粉的質量與分散劑溶液中溶質的質量比為1:1 I :10，所述分散劑溶液的質量濃度為10g/L。
6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟3)中所述還原劑為甲醛、葡萄糖、肼、酒石酸中的一種或幾種混合，所述銅粉的質量與還原劑中溶質的質量比為1:1 I :5，所述還原劑溶液的質量濃度為100g/L。
7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，步驟4)中所述絡合劑為檸檬酸鈉、醋酸鈉、乳酸鈉、EDTA、乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、氨水中的一種或幾種混合，所述硝酸銀溶液中溶質的質量與絡合劑溶液中溶質的質量比為1:0. 3 I :2，所述硝酸銀溶液的質量濃度為200g/L，所述絡合劑溶液的質量濃度為100g/L。
8.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，步驟5)中所述真空干燥為在真空干燥箱中，60 80°C下烘干。
9.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述攪拌為機械、電磁攪拌、超聲波攪拌中的一種或兩種。
全文摘要
本發明涉及一種鍍銀銅粉及其制備方法，本發明以原料總重量的百分含量計，由以下各原料組成銀5～30%，其余為銅，本發明利用銅粉置換還原復合鍍銀的方法，制備的鍍銀銅粉包覆性能好，抗氧化性強、體積電阻率低，可廣泛用于各種電磁屏蔽填料、導電膠、導電涂料中。
文檔編號B22F1/02GK102814496SQ20121028820
公開日2012年12月12日 申請日期2012年8月14日 優先權日2012年8月14日
發明者宋曰海, 王建斌, 陳田安, 解海華 申請人:煙臺德邦科技有限公司