一种银包覆铜锰合金粉的制备方法与流程

本发明涉及金属粉末制备，具体是涉及一种银包覆铜锰合金粉的制备方法。

背景技术：

1、导电浆料被广泛应用于通信、电路、航天航空及新能源等领域，常用的导电浆料有金浆、银浆、铜浆等，其中，金浆和银浆价格较高，铜浆价格最低，但铜浆的抗氧化能力较差。随着技术创新成果的发展，电子信息产业用高端金属粉体逐渐向先进制备技术的贱金属粉体和复合粉体发展。在晶片电阻器电极材料领域，对于贱金属粉取代贵金属粉浆料的研究正在如火如荼的开展。

2、铜锰合金粉电阻温度系数稳定，价格较低，是取代贵金属粉的理想材料。然而，晶片电阻器的烧结过程在空气条件下进行，铜锰合金粉在此条件下容易被氧化，影响产品的性能。而银包覆铜锰合金粉一般是用先进表面处理技术，在铜锰合金粉上沉积不同厚度的银，从而提升铜粉抗氧化性和导电佳的复合金属粉体材料，它可以结合银粉和铜锰合金粉的优点，增强产品的抗氧化能力，具有良好的应用前景。

技术实现思路

1、虽然银包覆铜锰合金粉的制备技术已较为成熟，但是现有晶片电阻器电极材料中导电银浆成本高，且存在导电铜浆抗氧化能力差的问题，本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种新的银包覆铜锰合金粉的制备方法，使得合金粉的抗氧化性能更好，成本更低。

2、为达到本发明的目的，本发明银包覆铜锰合金粉的制备方法包括如下步骤：

3、(1)铜锰合金粉的降氧处理：选取粒径均匀的微米及亚微米级铜锰合金粉，酸洗干燥处理后，置于密封热处理炉子中，抽真空，然后通入氮气和还原性气体构成混合气，加热到200～400℃，保温0.5～2h；

4、(2)铜锰合金粉的表面处理(目的是提高铜锰合金粉的抗氧化性和后续在镀银时的分散性)：制备抗氧化表面处理助剂溶液，将表面处理助剂溶于无水乙醇或其他有机溶剂中，制成表面处理助剂有效成分含量为5～15wt％的溶液，然后称取步骤(1)降氧处理所得铜锰合金粉，缓慢加入到表面处理助剂溶液中，超声分散搅拌，搅拌均匀后，静置沉淀，过筛，烘干；

5、(3)化学镀银：①将分散剂和步骤(2)经表面处理所得的铜锰合金粉加入到去离子水中，超声分散10～30min，得到分散均匀的铜锰合金粉分散液，然后向所得分散液中缓慢滴加硝酸银溶液，混合搅拌均匀；②滴加适量的有机或无机碱溶液调节至ph 9～12，然后分别向其中加入适量的硝酸银-硫代硫酸钠络合液及还原剂，搅拌条件下反应30～60min；③反应完毕后进行固液分离，所得固体组分经水洗及乙醇浸泡洗涤处理后再干燥处理，所得粉末即为银包覆铜锰合金粉。

6、进一步地，在本发明的一些实施方式中，所述铜锰合金粉的降氧处理中，铜锰合金粉的粒径小于5μm。

7、进一步地，在本发明的一些实施方式中，所述酸洗使用的酸是硫酸、盐酸等，其目的为除去合金粉表面的氧化物。

8、进一步地，在本发明的一些实施方式中，所述氮气和还原性气体构成混合气中，还原性气体为氢气、一氧化碳气体、蚁酸蒸汽等中的一种或多种；优选地，所述还原性气体为氢气，氢气和氮气的体积比为1:8～10。

9、进一步地，在本发明的一些实施方式中，所述铜锰合金粉的表面处理中，所述表面处理助剂选自硬脂酸、油酸、脂肪酸、苯并三氮唑、bht、亚磷酸酯类、二丁基羟基甲苯中的一种或多种。

10、进一步地，在本发明的一些实施方式中，所述铜锰合金粉的表面处理中，所述超声分散搅拌的超声机分散仪功率为0.6～0.8kw，转速为300～600r/min，分散搅拌时间为20～60min。

11、进一步地，在本发明的一些实施方式中，所述铜锰合金粉的表面处理中，烘干的温度为80～100℃。

12、进一步地，在本发明的一些实施方式中，所述化学镀银中，铜锰合金粉分散液中合金粉的含量为10～20wt％。

13、进一步地，在本发明的一些实施方式中，所述化学镀银中，所述分散剂包括但不限于羧酸盐、季铵盐、油氨基油酸酯、聚乙烯吡咯烷酮等。

14、进一步地，在本发明的一些实施方式中，所述化学镀银中，硝酸银溶液的浓度为0.05～0.2mol/l，硝酸银-硫代硫酸钠络合溶液中硝酸银的浓度为0.5～3mol/l，硫代硫酸钠的浓度为50～300g/l。

15、进一步地，在本发明的一些实施方式中，所述化学镀银过程中，所述还原剂选自酒石酸钾钠、甲酸钠、甲醛、水合肼或乙二胺四乙酸二钠盐中的一种或多种。

16、进一步地，在本发明的一些实施方式中，所述化学镀银过程中，干燥处理的温度为50～70℃。

17、进一步地，在本发明的一些实施方式中，所述银包覆铜锰合金粉中银的质量分数为5％～70％，根据加入银含量的不同，所得银包覆铜锰合金粉中银含量不同。

18、与现有技术相比，本发明的优点如下：

19、本发明对铜锰合金粉进行了预处理，具体包括提前进行降氧处理，合金粉表面处理，提高了铜锰合金粉的抗氧化性和后续在镀银时的分散性，在此基础上再进行银包覆，流程简单实用，所得银包覆铜锰合金粉氧含量低，在空气中的抗氧化性增强。

技术特征：

1.一种银包覆铜锰合金粉的制备方法，其特征在于，所述银包覆铜锰合金粉的制备方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的银包覆铜锰合金粉的制备方法，其特征在于，所述铜锰合金粉的降氧处理中，铜锰合金粉的粒径小于5μm。

3.根据权利要求1所述的银包覆铜锰合金粉的制备方法，其特征在于，所述氮气和还原性气体构成混合气中，还原性气体为为氢气、一氧化碳气体、蚁酸蒸汽中的一种或多种；优选地，所述还原性气体为氢气，氢气和氮气的体积比为1:8～10。

4.根据权利要求1所述的银包覆铜锰合金粉的制备方法，其特征在于，所述铜锰合金粉的表面处理中，所述表面处理助剂选自硬脂酸、油酸、脂肪酸、苯并三氮唑、bht、亚磷酸酯类、二丁基羟基甲苯中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的银包覆铜锰合金粉的制备方法，其特征在于，所述铜锰合金粉的表面处理中，所述超声分散搅拌的超声机分散仪功率为0.6～0.8kw，转速为300～600r/min，分散搅拌时间为20～60min；优选地，所述铜锰合金粉的表面处理中，烘干的温度为80～100℃。

6.根据权利要求1所述的银包覆铜锰合金粉的制备方法，其特征在于，所述化学镀银中，铜锰合金粉分散液中合金粉的含量为10～20wt％。

7.根据权利要求1所述的银包覆铜锰合金粉的制备方法，其特征在于，所述化学镀银中，所述分散剂选自羧酸盐、季铵盐、油氨基油酸酯、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的银包覆铜锰合金粉的制备方法，其特征在于，所述化学镀银中，硝酸银溶液的浓度为0.05～0.2mol/l，硝酸银-硫代硫酸钠络合溶液中硝酸银的浓度为0.5～3mol/l，硫代硫酸钠的浓度为50～300g/l。

9.根据权利要求1所述的银包覆铜锰合金粉的制备方法，其特征在于，所述化学镀银过程中，所述还原剂选自酒石酸钾钠、甲酸钠、甲醛、水合肼或乙二胺四乙酸二钠盐中的一种或多种。

10.根据权利要求1所述的银包覆铜锰合金粉的制备方法，其特征在于，所述化学镀银过程中，干燥处理的温度为50～70℃；优选地，所述银包覆铜锰合金粉中银的质量分数为5％～70％。

技术总结
本发明属于金属粉末制备技术领域，公开了一种银包覆铜锰合金粉的制备方法。本发明所述银包覆铜锰合金粉的制备方法包括：(1)铜锰合金粉的降氧处理；(2)铜锰合金粉的表面处理：取步骤(1)降氧处理所得铜锰合金粉，加入到表面处理助剂溶液中，超声分散搅拌，搅拌均匀后静置沉淀，过筛，烘干；(3)化学镀银。本发明的方法提高了铜锰合金粉的抗氧化性和后续在镀银时的分散性，在此基础上再进行银包覆，流程简单实用，所得银包覆铜锰合金粉氧含量低，在空气中的抗氧化性增强。

技术研发人员：宋书清,卢晖航,林骁,赵阔
受保护的技术使用者：浙江新纳材料科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27