专利名称：银包铜合金粉的制作方法
技术领域：
本发明涉及金属粉体技术领域，具体涉及一种银包铜合金粉。
背景技术：
银粉是一种广泛应用于电子工业的重要原料。随着银价格的飞涨，使很多电子元件的成本也迅速上升。寻找到一种能代替银粉而且比较廉价的粉体成为电子元件生产商所期待的。其中一种方法就是使用化学镀制备的银包铜或其他银包金属粉。化学镀的银包铜粉可以在某些应用场合代替银粉，但由于化学镀制备的银包铜粉银镀层不够致密(镀层表面存在孔隙)，抗氧气性能不好，导致内部铜粉或未包覆的铜表面在使用一段时间后产生氧化，引起电子元件失效，极大限制了化学镀银包铜粉的应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服以上现有技术问题的不足，提供一种采用物理气相沉淀法制备的、能代替银粉且成本低、抗氧化能力强的银包铜合金粉。本发明所采用的技术方案为提供一种银包铜合金粉，它由物理气相沉积法制备而成，由以下重量百分比的各组分组成银10 50%，铜50 90% ；包括外部的银包覆层和被银包覆在内部的铜层，其中外部的银包覆层中铜含量为0 10%，内部的铜层中银含量为0 15%。作为优选，上述物理气相沉积法制备的银包铜合金粉由以下重量百分比的各组分组成银20 35%，铜65 80% ；其中外部的银包覆层中铜含量为0 3%，内部的铜层中银含量为0 5%。上述物理气相沉积法制备的银包铜合金粉的平均粒径为0. 05 2微米，粒子形状为球形或类似球形；作为优选，上述物理气相沉积法制备的银包铜合金粉的平均粒径为 0. 1 1.5微米，粒子形状为球形。本发明的上述银包铜合金粉的制备原理为物理气相沉积法。即先使物理气相法得到的铜蒸汽液化成铜液粒子，因为铜的沸点(2575°C)比银的沸点(2212°C)高，所以当铜蒸汽液化为铜液粒子时，由物理气相法得到的银蒸汽还是呈蒸汽状态；进一步冷却使银蒸汽液化，由于铜液粒子的存在，银蒸气会凝聚在铜液粒子表面，而不会凝聚成银液粒子(液体先凝结于曲面即铜液粒子的表面)；又由于银在铜金属中的溶解度很底(8.32wt%)，所以在继续冷却过程中，银会析出在铜粒子表面，形成一层致密的银包覆层，从而得到银包铜合金粉。在具体操作上，可以采用以下两种方式(1)采用物理气相法先蒸发铜金属，得到铜蒸气，然后冷却铜蒸气使形成铜液粒子，形成铜液粒子后引入物理气相法制备的银蒸气， 使银蒸气冷却从而沉积在铜液粒子表面；( 采用物理气相法同时蒸发银金属和铜金属， 得到银铜混合蒸气，利用铜的沸点比银的沸点高的特点，使银铜混合蒸气中的铜蒸气先液化成铜液粒子，再进一步冷却，使银蒸气沉积到铜液粒子的表面。用上述方法制备成的为银包铜的合金粉，原因在于银在铜金属中具有一定的溶解度(8. 32wt% )，而铜在银金属中也具有一定的溶解度(8.01wt%)。与现有技术相比，本发明的银包铜合金粉具有以下显著优点和有益效果本发明的银包铜合金粉为银和铜的合金粉，银含量10 50%，铜含量50 90%，所以相对于银粉而言，该合金粉成本低。该银包铜合金粉包括银包覆层和铜内层，铜粉均勻分布在银层内， 可作为开关触点材料，所以该银包铜合金粉能代替银粉作为电子元件的原料。采用物理气相沉积法进行制备，银包覆层与銅粉的结合是以银铜合金的形态，无隔层，从而使形成的银包铜合金粉具有一层致密的银包覆在銅粉表面，抗氧化能力强，完全避免了化学镀银包铜粉容易氧化的缺点，这也使该银包铜合金粉代替银粉的应用领域扩大。
附图所示的是本发明实施例1制备的银包铜合金粉的扫描电镜图。
具体实施例方式以下结合实施例对本发明作进一步具体描述，但本发明不仅仅局限于以下实施例。实施例1采用物理气相沉积法(行业内常规物理气相沉积法)，按以下步骤制备①采用物理气相法蒸发铜金属，得到铜蒸气；②骤降温度至银的沸点(2212°C )与铜的沸点(2575°C )之间，即铜的沸点以下， 使铜蒸气液化形成铜液粒子；③通入由银金属通过物理气相法蒸发得到的银蒸气，因为温度在银的沸点与铜的沸点之间，所以通入的银蒸气不会液化；④骤降温度至银的沸点(2212°C )以下，使银蒸气凝聚在铜液粒子表面；⑤进一步冷却，使银析出在铜粒子表面，形成致密的银包覆层，得到银包铜合金粉。附图所示的为上述制得的银包铜合金粉的扫描电镜图，该银包铜合金粉的银含量为30%，铜含量为70%，其中外部的银包覆层中铜含量为3. 2%，内部的铜层中银含量为 4. 5 %，平均粒径为0. 8微米，粒子形状为球形，银包覆致密、均勻。实施例2采用物理气相沉积法，按以下步骤制备①采用物理气相法同时蒸发银金属和铜金属，得到银铜混合蒸气；②骤降温度至银的沸点(2212°C )与铜的沸点(2575°C )之间，即在银的沸点以上，所以银蒸汽不会液化；铜的沸点以下，所以铜蒸气液化成铜液粒子；③再进一步骤降温度至银的沸点(2212°C )以下，使银蒸气凝聚在铜液粒子表面；④进一步冷却，使银析出在铜粒子表面，形成致密的银包覆层，得到银包铜合金粉。该制得的银包铜合金粉的银含量为25%，铜含量为75%，其中外部的银包覆层中铜含量为4.6%，内部的铜层中银含量为5.6%，平均粒径为1.2微米，粒子形状为球形，银包覆致密、均勻。
本发明的上述实施例是对本发明的说明而不能用于限制本发明，与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应认为是包括在权利要求书的范围内。
权利要求
1.一种银包铜合金粉，其特征在于它由物理气相沉积法制备而成，由以下重量百分比的各组分组成银10 50%，铜50 90%;其中外部的银包覆层中铜含量为0 10%， 内部的铜层中银含量为0 15%。
2.根据权利要求1所述的银包铜合金粉，其特征在于所述物理气相沉积法制备的银包铜合金粉由以下重量百分比的各组分组成银20 35%，铜65 80%;其中外部的银包覆层中铜含量为0 3%，内部的铜层中银含量为0 5%。
3.根据权利要求1所述的银包铜合金粉，其特征在于所述物理气相沉积法制备的银包铜合金粉的平均粒径为0. 05 2微米，粒子形状为球形或类似球形。
4.根据权利要求3所述的银包铜合金粉，其特征在于所述物理气相沉积法制备的银包铜合金粉的平均粒径为0. 1 1. 5微米，粒子形状为球形。
全文摘要
本发明公开了一种银包铜合金粉，它由物理气相沉积法制备而成，由以下重量百分比的各组分组成银10～50％，铜50～90％；其中外部的银包覆层中铜含量为0～10％，内部的铜层中银含量为0～15％。其平均粒径为0.05～2微米，粒子形状为球形或类似球形。该物理气相沉淀法制备的银包铜合金粉能代替银粉且成本低、抗氧化能力强。
文档编号C23C14/16GK102211185SQ20111014169
公开日2011年10月12日 申请日期2011年5月17日 优先权日2011年5月17日
发明者陈钢强 申请人:陈钢强