专利名称：一种银包覆铜复合粉体的制备方法
技术领域：
本发明涉及电子浆料用的一种银包覆铜复合粉体的制备方法，特别是获得的镀银铜粉具有抗电迁移能力、高电导率和强的抗氧化性能。
背景技术：
现代高新技术的不断发展，电子设备在社会各个行业中有着极其广泛地应用，由此引起的电磁干扰(EMI)和电磁兼容(EMC)问题日益严重。针对这种现象，导电橡胶作为高效的电磁屏蔽材料，有着重要的科研价值。作为导电填料，银粉具有较高的导电性、抗氧化性，但在湿热条件和直流电压下极易发生电迁移现象导致短路，且价格昂贵，只适合作特殊场合的屏蔽原料，且对低频电磁屏蔽效果较差，难以满足宽频电磁屏蔽的需要；铜的导电能力仅次于银，抗迁移能力大大优于银，价格低廉，但铜粉的表面极易被氧化，氧化后的导电性能显著下降，且铜粉不易在聚合物基体中分散，从而失去在复合材料中的应用。若在铜粉表面包覆一层银制得银包铜；保持铜粉优良的导电性，还会提高其抗氧化稳定性。因此银包铜粉具有广阔的应用范固和研究价值。发明专利[CN1262043A]公开了一种用置换反应制备银包覆铜粉的方法，用于抗菌剂的制备，没有提到粉末的导电性能。傅振晓等[江苏陶瓷，Vol.34，No.2，2001)采用氟化银与铜粉置换反应获得银包覆铜粉，并制备导电胶。发明专利[CN02139151.幻公开了一种银镀铜粉的制备方法，采用胶类化合物对硝酸银进行络合，并且需要在一定温度下进行化学镀。发明专利[CN1704502的公开了一种镀银铜粉的方法，将螯合萃取剂与银胺溶液混合，加入铜粉在40 90°C条件下进行化学镀铜。上述进行铜粉表面化学镀银的工艺，存在的缺点是银氨溶液的组分复杂、氧化银有毒、施镀次数多、有些需要在高于室温的条件下进行化学镀，而且在施镀过程中，镀槽内壁容易沉积银层造成银的浪费。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种工艺简单、成本低的银包覆铜复合粉体的制备方法。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现一种银包覆铜复合粉体的制备方法，其特征在于，该方法包括对铜粉的活化、敏化、将处理后的铜粉分散在混合还原液中、化学镀、清洗，最后干燥成粉，具体包括以下步骤a.将铜粉加入稀硫酸中，进行活化，去除铜粉表面的氧化物；b.将上述活化后的铜粉用超纯水清洗2-3次，然后加入8_15g/LSnCl2的盐酸溶液中进行敏化，在常温下搅拌1-2小时；c.将上述敏化后的铜粉用超纯水清洗2-3次备用；d.配制混合还原液将L-抗坏血酸与分散剂混合得到混合还原液，其中L-抗坏血酸的用量为硝酸银摩尔量的1. 5-2倍，分散剂的用量为硝酸银摩尔量的5-15倍；然后将步骤c得到的铜粉分散在混合还原液中；
e.制硝酸银-氨水混合液将硝酸盐与氨水混合得到硝酸银-氨水混合液，使硝酸银浓度为80-130g/L，氨水浓度为100-150g/L ；f.将上述步骤d得到的液体和步骤e得到的液体在高速搅拌下混合，控制反应温度5-50°C，反应时间10-30分钟，待反应后沉降1-2小时后将上清液倒去取其沉淀物，清洗干燥即得产品。步骤a所述的稀硫酸的重量百分比浓度为5-8%。所述的超纯水是指含盐量在0. 3mg/L以下，电导率小于0. 2 μ s/cm的水。步骤d所述的分散剂为聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、明胶、硬酯酸铵中一种或几种。步骤f所述的高速搅拌的速度为1200-1500rmp。步骤f所述的沉淀物的清洗为采用超纯水清洗2-3次后，再用无水酒精清洗1-2 次，所述的干燥为在鼓风干燥箱内40-60°C，干燥16- 小时，打粉成粉。步骤f所述的产品的粒度范围为2-8um、比表面积为0. 3-0. 7m2/g。与现有技术相比，本发明在室温下、以简单的组分和工艺在铜粉表面化学镀银，获得的镀银铜粉具有抗电迁移能力、高电导率和强的抗氧化性能。同时，可以大大的降低电子浆料的成本。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。实施例1 取40g铜粉，加入6 %的稀硫酸进行活化出去铜粉表面的氧化物，超纯水洗涤3次。 活化后洗涤后的铜粉加入10g/LSnCl2的盐酸溶液中进行敏化，在常温下搅拌2小时，纯水洗涤3次待用。取1000ml 100g/L的硝酸银、氨水100g/L。配制混合还原液L_抗坏血酸 68. 5g、聚乙烯吡咯烷酮6. 7g用超纯水配制，并加入处理过的铜粉，搅拌40分钟。然后，将上述混合还原液和银氨溶液在高速搅拌下混合，控制反应温度25°C，反应时间10分钟，待反应后沉降1小时后将上清液倒去取其沉淀物。最后将沉淀物用超纯水清洗3次，再用无水酒精清洗1次，最后在鼓风干燥箱内50°C，干燥M小时，打粉成粉。实施例2取30g铜粉，加入8%的稀硫酸进行活化出去铜粉表面的氧化物，纯水洗涤2次。 活化后洗涤后的铜粉加入6g/LSnCl2的盐酸溶液中进行敏化，在常温下搅拌1. 5小时，纯水洗涤3次待用。取1000ml 120g/L的硝酸银、氨水130g/L。配制混合还原液L_抗坏血酸 77. 6g、硬酯酸铵8. Ig用超纯水配制，并加入处理过的铜粉，搅拌50分钟。然后，将上述混合还原液和银氨溶液在高速搅拌下混合，控制反应温度20°C，反应时间15分钟，待反应后沉降1小时后将上清液倒去取其沉淀物。最后将沉淀物用超纯水清洗3次，再用无水酒精清洗2次，最后在鼓风干燥箱内50°C，干燥22小时，打粉成粉。实施例3取25g铜粉，加入5%的稀硫酸进行活化出去铜粉表面的氧化物，纯水洗涤2次。活化后洗涤后的铜粉加入5g/LSnCl2的盐酸溶液中进行敏化，在常温下搅拌1小时，纯水洗涤 3次待用。取1000mll30g/L的硝酸银、氨水140g/L。配制混合还原液L_抗坏血酸82. 5g、 明胶9. 5g用超纯水配制，并加入处理过的铜粉，搅拌45分钟。然后，将上述混合还原液和银氨溶液在高速搅拌下混合，控制反应温度15°C，反应时间10分钟，待反应后沉降0. 6小时后将上清液倒去取其沉淀物。最后将沉淀物用超纯水清洗3次，再用无水酒精清洗1次，最后在鼓风干燥箱内55°C，干燥M小时，打粉成粉。实施例4以下采用的超纯水是指含盐量在0. 3mg/L以下，电导率小于0. 2 μ s/cm的水。一种银包覆铜复合粉体的制备方法，该方法包括对铜粉的活化、敏化、将处理后的铜粉分散在混合还原液中、化学镀、清洗，最后干燥成粉，具体包括以下步骤a.将铜粉加入重量百分比浓度为5%的稀硫酸中，进行活化，去除铜粉表面的氧化物；b.将上述活化后的铜粉用超纯水清洗2次，然后加入8g/LSnCl2的盐酸溶液中进行敏化，在常温下搅拌1小时；c.将上述敏化后的铜粉用超纯水清洗2次备用；d.配制混合还原液将L-抗坏血酸与分散剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)混合得到混合还原液，其中L-抗坏血酸的用量为硝酸银摩尔量的1.5倍，聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的用量为硝酸银摩尔量的5倍；然后将步骤c得到的铜粉分散在混合还原液中；e.制硝酸银-氨水混合液将硝酸盐与氨水混合得到硝酸银-氨水混合液，使硝酸银浓度为80g/L，氨水浓度为100g/L ；f.将上述步骤d得到的液体和步骤e得到的液体在高速搅拌下混合(1200rmp)， 控制反应温度5°C，反应时间30分钟，待反应后沉降1小时后将上清液倒去取其沉淀物，采用超纯水清洗2次后，再用无水酒精清洗1次，所述的干燥为在鼓风干燥箱内40°C，干燥M 小时，打粉成粉即得产品，产品的粒度范围为2um、比表面积为0. 3m2/g。实施例5以下采用的超纯水是指含盐量在0. 3mg/L以下，电导率小于0. 2 μ s/cm的水。—种银包覆铜复合粉体的制备方法，该方法包括对铜粉的活化、敏化、将处理后的铜粉分散在混合还原液中、化学镀、清洗，最后干燥成粉，具体包括以下步骤a.将铜粉加入重量百分比浓度为8%的稀硫酸中，进行活化，去除铜粉表面的氧化物；b.将上述活化后的铜粉用超纯水清洗3次，然后加入15g/LSnCl2的盐酸溶液中进行敏化，在常温下搅拌2小时；c.将上述敏化后的铜粉用超纯水清洗3次备用；d.配制混合还原液将L-抗坏血酸与分散剂明胶混合得到混合还原液，其中 L-抗坏血酸的用量为硝酸银摩尔量的2倍，明胶的用量为硝酸银摩尔量的15倍；然后将步骤c得到的铜粉分散在混合还原液中；e.制硝酸银-氨水混合液将硝酸盐与氨水混合得到硝酸银-氨水混合液，使硝酸银浓度为130g/L，氨水浓度为150g/L ；f.将上述步骤d得到的液体和步骤e得到的液体在高速搅拌下混合(1500rmp)， 控制反应温度50°C，反应时间10分钟，待反应后沉降2小时后将上清液倒去取其沉淀物，采用超纯水清洗3次后，再用无水酒精清洗2次，所述的干燥为在鼓风干燥箱内60°C，干燥16 小时，打粉成粉即得产品，产品的粒度范围为8um、比表面积为0. 7m2/g。
权利要求
1.一种银包覆铜复合粉体的制备方法，其特征在于，该方法包括对铜粉的活化、敏化、将处理后的铜粉分散在混合还原液中、化学镀、清洗，最后干燥成粉，具体包括以下步骤a.将铜粉加入稀硫酸中，进行活化，去除铜粉表面的氧化物；b.将上述活化后的铜粉用超纯水清洗2-3次，然后加入8-15g/LSnCl2的盐酸溶液中进行敏化，在常温下搅拌1-2小时；c.将上述敏化后的铜粉用超纯水清洗2-3次备用；d.配制混合还原液将L-抗坏血酸与分散剂混合得到混合还原液，其中L-抗坏血酸的用量为硝酸银摩尔量的1. 5-2倍，分散剂的用量为硝酸银摩尔量的5-15倍；然后将步骤c得到的铜粉分散在混合还原液中；e.制硝酸银-氨水混合液将硝酸盐与氨水混合得到硝酸银-氨水混合液，使硝酸银浓度为80-130g/L，氨水浓度为100-150g/L ；f.将上述步骤d得到的液体和步骤e得到的液体在高速搅拌下混合，控制反应温度5-50°C，反应时间10-30分钟，待反应后沉降1-2小时后将上清液倒去取其沉淀物，清洗干燥即得产品。
2.根据权利要求1所述的一种银包覆铜复合粉体的制备方法，其特征在于，步骤a所述的稀硫酸的重量百分比浓度为5-8%。
3.根据权利要求1所述的一种银包覆铜复合粉体的制备方法，其特征在于，所述的超纯水是指含盐量在0. 3mg/L以下，电导率小于0. 2 μ s/cm的水。
4.根据权利要求1所述的一种银包覆铜复合粉体的制备方法，其特征在于，步骤d所述的分散剂为聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、明胶、硬酯酸铵中一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种银包覆铜复合粉体的制备方法，其特征在于，步骤f所述的高速搅拌的速度为1200-1500rmp。
6.根据权利要求1所述的一种银包覆铜复合粉体的制备方法，其特征在于，步骤f所述的沉淀物的清洗为采用超纯水清洗2-3次后，再用无水酒精清洗1-2次，所述的干燥为在鼓风干燥箱内40-60°C，干燥16- 小时，打粉成粉。
7.根据权利要求1所述的一种银包覆铜复合粉体的制备方法，其特征在于，步骤f所述的产品的粒度范围为2-8um、比表面积为0. 3-0. 7m2/g。
全文摘要
本发明涉及一种银包覆铜复合粉体的制备方法，该方法包括对铜粉的活化、敏化、将处理后的铜粉分散在混合还原液中、化学镀、清洗，最后干燥成粉。与现有技术相比，本发明在室温下、组分和工艺简单的铜粉表面化学镀银工艺，获得的镀银铜粉具有抗电迁移能力、高电导率和强的抗氧化性能。同时，可以大大的降低电子浆料的成本。
文档编号B22F1/02GK102554222SQ201210069139
公开日2012年7月11日 申请日期2012年3月15日 优先权日2012年3月15日
发明者宗志杰, 李浩然, 胡晓斌, 赵斌元 申请人:上海交通大学