件温和（常温常压）、成本低廉、操作简便、生产周 期短等特点。本发明所制备的具有壳层厚度可控的纳米银包铜粉具有如下优点：分散性、抗 氧化性和热稳定性良好，电阻率IX 10 6 ~1 X 10 4 Q · cm，粒径在40~80 nm之间，镀层均匀 致密，含银量在10~30%。
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【附图说明】： 图1为本发明制备纳米银包铜粉的示意图。
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【具体实施方式】： 实施例1 称取15g明胶溶于1.5 L 30~40 °C的去离子水中，配成浓度为10 g/Ι的明胶水溶液， 然后称取24.0 g Cu (CH3COO)2* H2O溶于上述明胶的水溶液中，搅拌均匀，制得0.03 M的铜 盐溶液；称取20 g氢氧化钠溶于225 ml去离子水中，加入46. 98 g连二亚硫酸钠，制得 I. 2 M的含有氢氧化钠的连二亚硫酸钠还原液；称取5. I g硝酸银溶于60 ml去离子水中， 加入浓氨水，搅拌使硝酸银水溶液透明，然后加入5M氢氧化钠溶液，搅拌溶液发生沉淀，再 加入氨水，溶液再次透明，制成银氨溶液。首先将还原液在常温常压下以10 ml/min的速度 滴加到硫酸铜溶液中，同时使用磁力搅拌器搅拌，待滴加完后继续搅拌30 min，制得含纳米 铜的悬浮液；然后将银氨溶液以20 ml/min的速度滴加到悬浮液中，搅拌25 min后，离心 (12000r/min)，去离子水洗涤2次，再用乙醇洗涤1次，在45 °C真空干燥2 h，制得壳层厚 度为2 nm，粒度为50 nm的银包铜粉。
[0022] 实施例2 称取16. 7 g明胶溶于1.5 L 30~40 °C的去离子水中，配成浓度为16. 7 g/Ι的明胶水 溶液，然后称取21. 8 g Cu (NO3) 2 ·3Η20溶于上述明胶的水溶液中，搅拌均匀，制得0. 06 M的 铜盐溶液；称取26 g氢氧化钠溶于450 ml去离子水中，加入62. 64 g连二亚硫酸钠，制得 0.8 M的含有氢氧化钠的连二亚硫酸钠还原液；称取7. 65g硝酸银溶于150 ml去离子水中， 加入浓氨水，搅拌使硝酸银水溶液透明，然后加入5M氢氧化钠溶液，搅拌溶液发生沉淀，再 加入氨水，溶液再次透明，制成银氨溶液。首先将还原液在常温常压下以10 ml/min的速度 滴加到硫酸铜溶液中，同时使用磁力搅拌器搅拌，待滴加完后继续搅拌30 min，制得含纳米 铜的悬浮液；然后将银氨溶液以20 ml/min的速度滴加到悬浮液中，搅拌25 min后，离心 (12000r/min)，去离子水洗涤2次，再用乙醇洗涤1次，在45 °C真空干燥2 h，制得壳层厚 度为2 nm，粒度为25 nm的银包铜粉。
[0023] 实施例3 称取8.3 g聚乙烯吡咯烷酮溶于I L去离子水中，配成浓度为8.3 g/Ι的水溶液，然后 称取25 g CuSO4WH2O溶于上述水溶液中，搅拌均匀，制得0.1 M的铜盐溶液；称取34 g氢 氧化钠溶于500 ml去离子水中，加入87 g连二亚硫酸钠，制得I M的含有氢氧化钠的连二 亚硫酸钠还原液；称取17 g硝酸银溶于500 ml去离子水中，加入浓氨水，搅拌使硝酸银水 溶液透明，然后加入5M氢氧化钠溶液，搅拌溶液发生沉淀，再加入氨水，溶液再次透明，制 成银氨溶液。首先将还原液在常温常压下以10 ml/min的速度滴加到硫酸铜溶液中，同时 使用磁力搅拌器搅拌，待滴加完后继续搅拌30 min，制得含纳米铜的悬浮液；然后将银氨溶 液以20 ml/min的速度滴加到悬浮液中，搅拌25 min后，离心（12000r/min)，去离子水洗涤 2次，再用乙醇洗涤1次，在45 °C真空干燥2 h，制得壳层厚度为4 nm，粒度为55 nm的银 包铜粉。
【主权项】
1. 一锅法制备壳层厚度可控的银包铜纳米粉体的方法，其特征在于先将由过量的连二 亚硫酸钠和氢氧化钠组成的还原液加入到含有表面活性剂明胶的铜源溶液中得到纳米铜 粉悬浮液；然后在不分离钝化的条件下将银氨溶液加入到含铜粉的悬浮液中，使少量银离 子与铜粉发生置换反应，大部分银离子与多余的还原剂发生还原反应，经过滤、洗涤、真空 干燥处理后得到银包铜纳米粉。2. 根据权利要求1所述的一锅法制备壳层厚度可控的银包铜纳米粉体的方法，其特征 在于铜粉悬浮液的制备和银包铜粉的制备过程如下： (1) 铜粉悬浮液的制备：称取一定质量的铜源，溶于含有一定浓度的表面活性剂的水 溶液中，得到氧化液；称取一定质量的连二亚硫酸盐溶于氢氧化钠的水溶液中，制得还原 液；将还原液缓慢滴加到氧化液中，在室温下搅拌，滴加完后继续搅拌一段时间，制得紫红 色的纳米铜悬浮液； (2) 银包铜粉的制备：称取一定量的硝酸银溶于去离子水中，加入浓氨水，搅拌使硝酸 银水溶液透明，然后加入氢氧化钠，搅拌溶液发生沉淀，再加入氨水，溶液再次透明，制成银 氨溶液。将银氨溶液缓慢加入铜悬浮液中，反应温度为室温，反应1~0. 5h，溶液颜色由紫 红色变成灰红色最终变成灰黑色，所得悬浮液经过离心、洗涤、干燥后得到壳层厚度可控的 纳米级银包铜粉。3. 根据权利要求2所述的一锅法制备壳层厚度可控的银包铜纳米粉体的方法，其特征 在于所述的表面活性剂为明胶或聚乙烯吡咯烷酮，其水溶液的浓度为8. 3g/l~16. 7g/l。4. 根据权利要求2所述的一锅法制备壳层厚度可控的纳米级银包铜粉的制备方法，其 特征在于还原剂为连二亚硫酸钠，其水溶液的浓度为0. 8mol/L~I. 2mol/L。5. 根据权利要求2所述的一锅法制备壳层厚度可控的银包铜纳米粉体的方法，其特征 在于所述的铜源为硫酸铜、乙酸铜和硝酸铜，其水溶液的浓度为〇. 〇3mol/L~0. lmol/L，铜 源与还原剂的摩尔比为1:4~1:6。6. 根据权利要求2所述的一锅法制备壳层厚度可控的银包铜纳米粉体的方法，其特征 在于所述的银氨的浓度为〇? 2mol/L~0? 5mol/L，铜源与银氨的摩尔比为1:1~4:1〇7. 根据权利要求2所述的一锅法制备壳层厚度可控的银包铜纳米粉体的方法，其特征 在于步骤（1)中将还原液缓慢滴加到氧化液后，在室温下用磁力搅拌器搅拌，滴加完后继 续搅拌反应〇. 5~Ih。8. -种壳层厚度可控的银包铜纳米粉，其特征在于通过权利要求1-7所述的方法制 成，所述的银包铜纳米粉为包覆型核壳结构，核层为铜，壳层为银，且壳层厚度为2~4nm粒 径为25~55nm之间。
【专利摘要】本发明公开了一种一锅法制备壳层厚度可控的银包铜纳米粉的方法。该银包铜纳米粉为包覆型核壳结构，核层为铜，壳层为银，且壳层厚度为2～4nm。其特征为：先将由过量的连二亚硫酸钠和氢氧化钠组成的还原液加入到含有表面活性剂明胶的铜源溶液中得到纳米铜粉悬浮液；然后在不分离钝化的条件下将银氨溶液加入到含铜粉的悬浮液中，使少量银离子与铜粉发生置换反应，大部分银离子与多余的还原剂发生还原反应，经过滤、洗涤、真空干燥处理后得到粒径为25～55nm之间的银包铜纳米粉。该银包铜纳米粉镀层均匀致密，导电性好，分散性、抗氧化性和热稳定性良好。本发明在不分离钝化纳米铜粉悬浮液的条件下就可以实现表面均匀地包覆银，省去了工业上常用的对包覆铜粉进行预处理工序(酸洗、敏化、活化等过程)。
【IPC分类】B22F1/02, B82Y30/00, B22F9/24, B82Y40/00
【公开号】CN104999076
【申请号】CN201510292458
【发明人】金霞, 冒爱琴, 顾小龙, 肖薇, 袁瑾, 孙超
【申请人】浙江亚通焊材有限公司
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年6月1日