專利名稱：銀銅包覆粉的制備方法
技術領域：
本發明屬于材料制備技術領域，具體涉及ー種銀銅包覆粉的制備方法。
背景技術：
作為導電涂料及導電漿料的主要成分，超細銀粉是所有金屬中導電性能最好的，其電導率為1.62Χ10_6Ω ·_，除此之外，銀還具有抗氧化性好、性能穩定等優點，但是銀價格昂貴，資源短缺，用銀做原料來制備導電涂料的成本較高。銅的導電性能優良，其電導率為1.70Χ10_6Ω · cm，而價格僅是銀的二十分之一，但是由于銅很活潑，超細銅粉很難穩定存在，且氧化現象嚴重，而且銅粉粒度越細，其比表面積越大，氧化速度也就越快，這給銅粉的大規模應用帶來了極大的困難。目前，人們在銅表面引入均勻厚度的銀膜，獲得了核殼包覆結構的銀-銅復合粉，這種復合粉不僅保持了原有金屬銅芯核的物理化學性能，還具有銀包覆層優良的金屬特性，提高了單純銅粉的抗氧化性和熱穩定性，保持了銅和銀的高電導性；而且包覆粉中銅能抑制銀的溶解，可以克服銀導電膠中銀遷移的缺陷，達到節約貴金屬，保護環境的目的。銀銅包覆粉的制備方法有很多種，目前最普遍采用的是化學置換還原法，即通過置換反應，用銀取代銅顆粒表面的銅，從而得到表面包覆型結構的銀包銅粉。中華人民共和國國家知識產權局專利網站上公開了ー種抗遷移片狀銀包銅粉的制備方法，該方法將銅粉懸浮液與硝酸銀溶液混合，并于40 60°C下攪拌，加入還原劑A、B反應得到銀包銅粉。中華人民共和國國家知識產權局專利網站上還公開了ー種電子漿料用銀包銅粉的制備方法，該方法將處理過的銅粉與適量絡合劑混合得到還原液，再在還原液中加入事先配制好的銀氨溶液進行反應，將反應后的溶液進行過濾、水洗和干燥得到產品電子漿料用銀包銅粉。中華人民共和國國家知識產權局專利網站上又公開了ー種包覆型銅銀雙金屬粉的制備方法，該方法在銅粉溶膠中滴加稀硝酸調節pH值至3. 0-5. 0,加入離子掩蔽體，并在惰性氣體保護下，緩慢滴加硝酸銀溶液，反應30min后滴加氨水調節pH值至7. 0-11. 0,繼續反應完之后經過清洗干燥，得到包覆型銅銀雙金屬粉。以上所述銀銅包覆粉的制備方法，大多需要加入ー些添加物，如還原劑A、B,銀氨溶液等外來物，這些原料組分較復雜，且使得反應エ藝步驟相對復雜，操作不簡便，同時上述制備方法的反應條件不易控制，影響銀包覆層的形成效果，使得包覆層不夠均勻，不夠致密。
發明內容
本發明要解決的技術問題是針對現有技術中的上述不足，提供ー種添加物成分簡単，反應エ藝步驟簡単，操作簡便，反應條件易控制，銀銅包覆粉的制備方法，且得到的銀銅包覆粉的包覆層均勻，致密。本發明所采用的技術方案為一種銀銅包覆粉的制備方法，包括以下步驟(1)銅粉表面的去氧化處理，稱取5 200g銅粉，加入10 500ml濃度為1% 10%稀酸溶液，置于超聲波攪拌機中攪拌1 30min，過濾，用去離子水洗滌后，再加入稀酸溶液進行洗滌，最后用去離子水反復洗滌銅粉直至洗滌液呈中性；(2)銀銅包覆粉包覆過程，將去氧化處理過的銅粉加入到溶有絡合劑的溶液中，將混合溶液置于超聲波攪拌機中攪拌1 30min，得到還原液，再以0. 05 0. 5g/min的量將硫酸銀加入到還原液中，硫酸銀加完之后再繼續反應30 60min，其中絡合劑溶液與硫酸銀溶液的摩爾比為2:1，整個反應過程持續在超聲波攪拌機中攪拌，反應結束后加入1 50ml氨水除去反應液中殘留的硫酸銀及絡合劑，最后將反應溶液過濾，并用去離子水反復洗滌濾渣直至洗滌液呈中性，再用こ醇洗滌數遍，在20 100°C的烘箱中烘干，得到銀銅包覆粉；采用上述銀銅包覆粉的制備方法，本發明與現有技術相比，具有以下顯著有益效果該方法直接在去氧化處理過的還原液中加入硫酸銀，無需再加入其他還原劑及添加物，也無需將硝酸銀配成銀氨溶液，減少了反應體系組分，簡化了エ藝過程，有利于整個反應的控制。此外，硫酸銀是直接與銅發生反應，硫酸銀是微溶于水的物質，隨著反應的進行，硫酸銀不斷的水解出銀離子，可以自然有效的控制反應速度，從而可以使銀均勻的包覆在銅粉表面，形成的銀包覆層也會更加致密。 作為優選，銀銅包覆粉的制備方法，所述步驟(1)中的銅粉為10 100g，加入200 500ml濃度為3% 5%稀酸溶液，置于超聲波攪拌機中攪拌5 15min，所述步驟(2)中的混合溶液置于超聲波攪拌機中攪拌5 15min,得到還原液,再以0. 1 0. 3g/min的量將硫fe銀加入到還原液中，硫fe銀加完之后再繼續反應30 50min,反應結束后加入5 10ml氨水除去反應液中殘留的硫酸銀及絡合劑，最后置于50 70°C的烘箱中烘干，得到銀銅包覆粉。作為優選，所述的銅粉為球形或片狀，其中球形銅粉粒徑為0. 2 5μπι，片狀銅粉的厚度為0. 2 5μπι。作為優選，所述的絡合劑為こニ胺四こ酸、こニ胺四こ酸ニ鈉中的任意ー種。作為優選，所述的稀酸溶液為硫酸、硝酸、こ酸中的任意ー種。作為優選，所述的銀銅包覆粉的銀含量質量分數為5% 70%，根據硫酸銀的加入量不同，得到的銀銅包覆粉銀含量不同。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明做進ー步說明，但不局限于此。實施例1稱取1. 0 μ m球形銅粉10g，加入200ml濃度為3%的稀硫酸，超聲波攪拌機中攪拌5min，過濾，用去離子水洗滌后，再加入稀酸溶液進行洗滌，最后用去離子水反復洗滌銅粉直至洗滌液呈中性。稱取こニ胺四こ酸ニ鈉6g，加入400ml去離子水攪拌配成絡合液，再將去氧化處理過的銅粉溶液加入到こニ胺四こ酸ニ鈉溶液中，超聲波攪拌機中攪拌lOmin，混合均勻，得到還原液。稱取2. 42g硫酸銀，在超聲波攪拌機中分散攪拌，以0. lg/min的量將硫fe銀加入到還原液中。硫fe銀加完后，繼續反應30min。反應完成后，加入5ml氣水攬祥以除去殘留的硫酸銀及こニ胺四こ酸ニ鈉。最后將反應溶液過濾，并用去離子水洗滌濾渣至洗滌液顯中性，再用こ醇洗滌兩遍，然后置于70°C的烘箱中烘干，得到銀含量為15%的球形銀銅包覆粉。
實施例2:稱取厚度為1. 0 μ m片狀銅粉30g，加入200ml濃度為5%的稀硫酸，置于超聲波攪拌機中攪拌lOmin，過濾，用去離子水洗滌后，再加入稀酸溶液進行洗滌，最后用去離子水反復洗滌銅粉直至洗滌液呈中性。稱取こニ胺四こ酸ニ鈉38g，加入400ml去離子水攪拌配成絡合液，再將處理過的銅粉溶液加入到こニ胺四こ酸ニ鈉溶液中，超聲波攪拌機中攪拌15min,混合均勻，得到還原液。稱取16. 48g硫酸銀，在超聲波攪拌機中分散攪拌，以0. 3g/min的量將硫酸銀加入到還原液中。硫酸銀加完后，繼續反應30min。反應完成后，加入10ml氨水攪拌以除去殘留的硫酸銀及こニ胺四こ酸ニ鈉。最后將反應溶液過濾，并用去離子水洗滌濾渣至洗滌液顯中性，再用こ醇洗滌兩遍，然后置于50°C烘箱中烘干，得到銀含量為30%的片狀銀銅包覆粉。實施例3稱取粒徑5. Ο μ m球形銅粉100g，加入500ml質量濃度為5%的稀硫酸，置于超聲波·攪拌機中攪拌15min，以除去銅粉表面的氧化層，過濾，加去離子水洗滌至溶液呈中性。稱取EDTA ニ鈉58. 9g，加入1000ml去離子水攪拌配成絡合液，再將處理過的銅粉溶液加入到EDTA ニ鈉溶液中，超聲攪拌15min以混合均勻，得到還原液。稱取24. 17g硫酸銀，在超聲波攬祥機中分散攬祥，以0. lg/min的速度將硫酸銀加入到還原液中。硫酸銀加完后，繼續反應50min。反應完成后，加入5ml氨水攪拌以除去殘留的硫酸銀及こニ胺四こ酸ニ鈉。最后將反應溶液過濾，并用去離子水洗滌濾渣至顯中性，再用こ醇洗滌兩遍，然后置于70°C的烘箱中干燥，得到銀含量為15%的球形銀銅包覆粉。
權利要求
1.一種銀銅包覆粉的制備方法，其特征在于，包括以下步驟(1)銅粉表面的去氧化處理，稱取5 200g銅粉，加入10 500ml濃度為1% 10%稀酸溶液，置于超聲波攪拌機中攪拌I 30min，過濾，用去離子水洗滌后，再加入稀酸溶液進行洗滌，最后用去離子水反復洗滌銅粉直至洗滌液呈中性；(2)銀銅包覆粉包覆過程，將去氧化處理過的銅粉加入到溶有絡合劑的溶液中，將混合溶液置于超聲波攪拌 機中攪拌I 30min，得到還原液，再以O.05 O. 5g/min的量將硫酸銀加入到還原液中，硫酸銀加完之后再繼續反應30 60min，其中絡合劑溶液與硫酸銀溶液的摩爾比為2:1，整個反應過程持續在超聲波攪拌機中攪拌，反應結束后加入I 50ml氨水除去反應液中殘留的硫酸銀及絡合劑，最后將反應溶液過濾，并用去離子水反復洗滌濾渣直至洗滌液呈中性，再用乙醇洗滌數遍，在20 100°C的烘箱中烘干，得到銀銅包覆粉。
2.根據權利要求I所述的銀銅包覆粉的制備方法，其特征在于，所述步驟(I)中的銅粉為10 100g，加入到200 500ml濃度為3% 5%稀酸溶液，置于超聲波攪拌機中攪拌5 15min，所述步驟(2)中的混合溶液置于超聲波攪拌機中攪拌5 15min，得到還原液，再以O.I O. 3g/min的量將硫酸銀加入到還原液中，硫酸銀加完之后再繼續反應30 50min，反應結束后加入5 IOml氨水除去反應液中殘留的硫酸銀及絡合劑，最后置于50 70°C的烘箱中烘干，得到銀銅包覆粉。
3.根據權利要求I所述的銀銅包覆粉的制備方法，其特征在于，所述的銅粉為球形或片狀，其中球形銅粉粒徑為O. 2 5 μ m，片狀銅粉的厚度為O. 2 5 μ m。
4.根據權利要求I所述的一種銀銅包覆粉的制備方法，其特征在于，所述的絡合劑為乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸二鈉中的任意一種。
5.根據權利要求I所述的銀銅包覆粉的制備方法，其特征在于，所述的稀酸溶液為硫酸、硝酸、乙酸中的任意一種。
6.根據權利要求I所述的銀銅包覆粉的制備方法，其特征在于，所述的銀銅包覆粉的銀含量質量分數為5% 70%。
全文摘要
本發明公開了一種銀銅包覆粉的制備方法，包括以下步驟稱取5～200g銅粉，加入10～500ml濃度為1%～10%稀酸溶液，置于超聲波攪拌機中攪拌1～30min，過濾，加入稀酸溶液進行洗滌，最后用去離子水反復洗滌銅粉直至洗滌液呈中性；將去氧化處理過的銅粉加入到溶有絡合劑的溶液中，置于超聲波攪拌機中攪拌1～30min，得到還原液，再以0.05～0.5g/min的量將硫酸銀加入到還原液中，硫酸銀加完之后再繼續反應30～60min，其中絡合劑溶液與硫酸銀溶液的摩爾比為2:1，反應結束后加入1～50ml氨水除去反應液中殘留的硫酸銀及絡合劑，最后將反應溶液過濾，洗滌，烘干，得到銀銅包覆粉。本發明簡化了工藝過程，有利于整個反應的控制，且形成的銀包覆層致密。
文檔編號B22F9/24GK102950282SQ20121038991
公開日2013年3月6日 申請日期2012年10月15日 優先權日2012年10月15日
發明者王翠霞, 周峰, 王鎧堯, 陳鋼強, 王利平 申請人:寧波廣博納米新材料股份有限公司