一種銀包銅雙金屬粉的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種銀包銅雙金屬粉的制備方法，特別是一種抗氧化性好銀包銅雙金屬粉的制備方法。
【背景技術】
[0002]金屬銅在人們的生活中扮演了非常重要的角色，但是金屬銅粉由于比表面積大，具有非常高的吉布斯自由能，在常溫條件下易氧化而失去其原有的導電性能。金屬銀粉性能穩定，但是價格昂貴，使得其應用受到多方面的限制，為降低成本，眾多廠商已研制出各種具有抗氧化性能的銅銀雙金屬粉。但是，目前研究發現在銅-銀雙金屬粉的制備中，由于反應體系中氨離子的存在，反應過程中生成的銅氨離子在銅粉表面發生了競爭吸附，阻礙了 Cu的均勻置換，制備出來的銅銀雙金屬粉大都為點綴型包覆。此外，現有技術制備的銅銀雙金屬粉氧化性較差，在500°C就會出現加大的增重。
【發明內容】
[0003]本發明的目的，是提供一種銀包銅雙金屬粉的制備方法。本發明方法制備的銀包銅雙金屬粉為表面包覆結構，具有抗氧化、耐高溫、耐腐蝕和導電性能優良等優點，且工藝簡單，周期短，成本低，易于工業化生產，具有廣闊的應用前景。
[0004]本發明是這樣實現的。一種銀包銅雙金屬粉的制備方法，包括以下步驟:
[0005]1、用3?10%稀硫酸清洗銅粉后，再用去離子水洗凈，向洗凈后的銅粉中添加分散劑進行分散，得A品；
[0006]2、30?80°C條件下向A品中加入稀硝酸調節pH值至3.0-5.0，再加入銅離子掩蔽劑，攪拌，形成銅粉溶膠，并通入氮氣或氬氣，直至反應體系中的氧氣完全排除，得B品；
[0007]3、按硝酸銀與銅粉的重量比為1:1-5取硝酸銀并配制成濃度為1-20^%的硝酸銀溶液，得C品；
[0008]4、邊攪拌邊緩慢將C品滴加至B品中，充分反應后，得D品；
[0009]5、向D品中滴加稀氨水調節pH值至7.0-11.0，攪拌，充分反應后依次進行水洗、稀硫酸清洗、水洗至無銅離子、無水乙醇清洗后，得固體物，即E品；
[0010]6、將E品于65-75°C下烘干，得一次銀包銅雙金屬粉，g卩F品；
[0011]7、將F品在氫氣保護下，于250-400°C下保溫30-300min，冷卻至室溫，取出放入去尚子水中，加入分散劑充分分散后，得G品；
[0012]8、30?80°C條件下向G品中加稀硝酸調節pH值至3.0-5.0，再加入銅離子掩蔽劑，攪拌，形成銅粉溶膠，通入氮氣或氬氣直至反應體系中的氧氣完全排除，得Η品；
[0013]9、按硝酸銀與步驟3中銅粉的重量比為1:1-5取硝酸銀并配制成濃度為1?20wt%的硝酸銀溶液，邊攪拌邊緩慢將硝酸銀溶液滴加至Η品中，充分反應后再滴加稀氨水調節pH值至7.0-11.0，充分攪拌反應0.5-1.5h后，再緩慢加入水合肼溶液直至反應體系中的銀離子還原完全，再依次經水洗，稀硫酸清洗，水洗至無銅離子，無水乙醇清洗，將固體物在65-75°C下烘干，制得二次銀包銅雙金屬粉；
[0014]10、重復步驟7-9，即可制備多次銀包銅雙金屬粉。
[0015]前述的銀包銅雙金屬粉的制備方法中，步驟1和步驟7中所述的分散劑為聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇800、聚乙二醇1000或明膠中的一種以上。
[0016]前述的銀包銅雙金屬粉的制備方法中，所述A品中分散劑的濃度為0.0015-0.0lg/ml ο
[0017]前述的銀包銅雙金屬粉的制備方法中，所述Α品中分散劑的濃度為0.005g/ml。
[0018]前述的銀包銅雙金屬粉的制備方法中，所述G品中分散劑的濃度為0.0015-0.0lg/ml ο
[0019]前述的銀包銅雙金屬粉的制備方法中，所述G品中分散劑的濃度為0.005g/ml。
[0020]前述的銀包銅雙金屬粉的制備方法中，步驟2和步驟8中所述的銅離子掩蔽劑為乙二胺、三氨乙基胺、馬來海松酸、檸檬酸鉀、檸檬酸鈉、乙二胺四乙酸二鈉、三氯乙酸、鄰二氮菲或二巰基丙磺酸鈉中的一種以上。
[0021]前述的銀包銅雙金屬粉的制備方法中，所述B品中所述銅離子掩蔽劑的濃度為1-30g/Lo
[0022]前述的銀包銅雙金屬粉的制備方法中，所述B品中所述銅離子掩蔽劑的濃度為15g/L0
[0023]前述的銀包銅雙金屬粉的制備方法中，所述Η品中所述銅離子掩蔽劑的濃度為1-30g/Lo
[0024]與現有技術比較，本發明通過多次鍍銀，使得銀離子與銅粉的混合均勻，并在表面均勻包覆，使制備的銀包銅雙金屬粉為表面包覆結構。本發明還通過添加銅離子屏蔽劑并對銅離子屏蔽劑進行篩選，本發明中選用的銅離子屏蔽劑容易與體系中游離銅離子生成穩定的絡合物，為銀在銅粉表面沉積提供有利條件，使制成的銀包銅雙金屬粉性能良好。發明人分別取按本發明方法制備的一次、二次和三次銅銀雙金屬粉進行XRD分析，結果見圖1，由圖1可知XRD譜圖中同時含有銀和銅的特征峰。本發明還通過添加分散劑并對分散劑進行篩選，本發明中選用的分散劑可使銀在銅粉表面實現了均勻完全包覆，顆粒呈圓片狀結構，粒度分布為500-800nm，分散性良好。本發明方法制備的銀包銅雙金屬粉在高溫條件下具有非常良好的抗氧化性和熱穩定性。發明人取按本發明方法制備的銀包銅雙金屬粉，通過熱重分析(TGA)和X射線衍射(XRD)分析，結果見圖1和圖2，由圖可知，升溫至800°C左右，才會出現明顯的增重，且銅粉表面的Cu20的特征吸收峰很小。
【附圖說明】
[0025]圖1是熱重分析(TGA)分析圖，其中曲線a表示二次銀包銅雙金屬粉熱重分析曲線；曲線b表示三次銀包銅雙金屬粉熱重分析曲線；曲線c表示四次銀包銅雙金屬粉熱重分析曲線；
[0026]圖2是X射線衍射(XRD)分析圖，其中曲線a表示二次銀包銅雙金屬粉X射線衍射分析曲線；曲線b表示三次銀包銅雙金屬粉X射線衍射曲線；曲線c表示四次銀包銅雙金屬粉X射線衍射分析曲線。
[0027]以下通過實施例進一步說明本發明，但不作為對本發明的限制。
【具體實施方式】
[0028]實施例1.
[0029]1、用7%稀硫酸清洗銅粉后，再用去離子水洗凈，向洗凈后的銅粉中添加分散劑，進行分散，直至體系中分散劑的濃度為0.01g/ml，得A品，選用聚乙烯吡咯烷酮作為分散劑；
[0030]2、50-60°C條件下向A品中加入稀硝酸調節pH值至4.0，再加入銅離子掩蔽劑，攪拌，直至體系中銅離子掩蔽劑的濃度為15g/ml，形成銅粉溶膠，并通入氮氣，直至反應體系中的氧氣完全排除，得B品，選用乙二胺、三氨乙基胺、馬來海松酸和檸檬酸鉀作為銅離子掩蔽劑；
[0031]3、按硝酸銀與銅粉的重量比為1:5取硝酸銀并配制成濃度為20wt%的硝酸銀溶液，得C品；
[0032]4、邊攪拌邊緩慢將C品滴加至B品中，充分反應后，得D品；
[0033]5、向D品中滴加稀氨水調節pH值至9，攪拌，充分反應后依次進行水洗、稀硫酸清洗、水洗至無銅離子、無水乙醇清洗后，得固體物，即E品；
[0034]6、將E品于65_75°C下烘干，得一次銀包銅雙金屬粉，即得F品；
[0035]7、將F品在氫氣保護下，于300-350°C下保溫150min，冷卻至室溫，取出放入去離子水中，加入分散劑，直至體系中分散劑的濃度為0.005g/ml，充分分散后，得G品，選用聚乙二醇1000和明膠作為分散劑；
[0036]8、50_60°C條件下向G品中加稀硝酸調節pH值至4.0，再加入銅離子掩蔽劑，攪拌，直至體系中銅離子掩蔽劑的濃度為15g/L，形成銅粉溶膠，通入氬氣直至反應體系中的氧氣完全排除，得Η品，選用檸檬酸鈉、乙二胺四乙酸二鈉、三氯乙酸、鄰二氮菲和二巰基丙磺酸鈉作為銅離子掩蔽劑；
[0037]9、按硝酸銀與步驟3中銅粉的重量比為1:2.5取硝酸銀并配制成濃度為10^%的硝酸銀溶液，邊攪拌邊緩慢將硝酸銀溶液滴加至Η品中，充分反應后再滴加稀氨水調節pH值至9.0充分攪拌反應lh后，再緩慢加入水合肼溶液直至反應體系中的銀離子還原完全，再依次經水洗，稀硫酸清洗，水洗至無銅離子，無水乙醇清洗，將固體物在65-75°C下烘干，制得二次銀包銅雙金屬粉。
[0038]實施例2.
[0039]1、用7%稀硫酸清洗銅粉后，再用去離子水洗凈，向洗凈后的銅粉中添加分散劑，進行分散，直至體系中分散劑的濃度為0.005g/ml，