專利名稱：一種鍍銀銅粉及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鍍銀銅粉及其制備方法，屬于化學(xué)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著集成電路封裝工藝的發(fā)展，高性能導(dǎo)電膠正在逐步取代焊錫而成為主要的連接材料，目前廣泛應(yīng)用的是銀系的導(dǎo)電膠，但銀在直流偏壓作用下，容易發(fā)生遷移而導(dǎo)致短路，大大降低應(yīng)用的安全系數(shù)。在電磁屏蔽材料領(lǐng)域，以及導(dǎo)電涂料領(lǐng)域，鍍銀銅粉以其導(dǎo)電性穩(wěn)定、電阻率低、價格低等優(yōu)點(diǎn)，正逐漸代替純銀粉，成為此領(lǐng)域的主要填料。目前，制備鍍銀銅粉比較常用的化學(xué)法有兩種一種是利用銅銀之間的電位差，采用銅粉為還原劑，原位置換銀氨配位離子，得到銀顆粒沉積在銅粉表面。此方法銀顆粒在銅 表面形核比較慢，難以形成連續(xù)的鍍層，導(dǎo)致包覆不嚴(yán)密；另一種是利用氧化還原反應(yīng)，采用甲醛、水合肼等還原劑，將銀離子從鍍液中還原出來，形成銀層，此方法雖然可獲得連續(xù)覆蓋的鍍層，但鍍液的穩(wěn)定性較差，鍍液容易失效分解，而且化學(xué)鍍反應(yīng)速度快，不易于控制。銅的抗遷移性能大大高于銀，但銅在空氣中容易氧化形成一層絕緣的氧化層。在銅表面包覆其他金屬或合金成為一種研究方向。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種鍍銀銅粉及其制備方法，本發(fā)明利用銅粉置換還原復(fù)合鍍銀的方法，制備的鍍銀銅粉包覆性能好，抗氧化性強(qiáng)、體積電阻率低，可廣泛用于各種電磁屏蔽填料、導(dǎo)電膠、導(dǎo)電涂料中。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下一種鍍銀銅粉，以原料總重量的百分含量計(jì)，由以下各原料組成銀5 30%，其余為銅。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明鍍銀銅粉導(dǎo)電性能好、抗氧化性強(qiáng)，與純銀粉相比，成本低，且具有優(yōu)異的電磁屏蔽性能，廣泛應(yīng)用在電磁屏蔽填料、導(dǎo)電膠、導(dǎo)電涂料領(lǐng)域。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。進(jìn)一步，所述鍍銀銅粉的平均粒徑為I 20um ；本發(fā)明還提供了一種鍍銀銅粉的制備方法，包括I)取銅粉，清潔除油，用蒸餾水沖洗除油后的銅粉；2)將I)得到的銅粉加入到稀酸溶液中，攪拌5 10分鐘，用蒸餾水沖洗過濾出銅粉；3)將分散劑溶液加入到2)得到的銅粉中，邊攪拌邊加入還原劑溶液；4)攪拌條件下，向3)得到的帶有銅粉的溶液中緩慢滴加含有絡(luò)合劑的硝酸銀溶液，反應(yīng)20 40分鐘，在銅粉表面還原出致密的鍍銀層；5)將4)得到的帶有鍍銀層的銅粉經(jīng)水洗，清洗離心過濾，真空干燥，即得成品。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。
進(jìn)一步，步驟2)中所述稀酸溶液為硫酸、硝酸、磷酸中的一種或幾種混合，所述銅粉的質(zhì)量與稀酸溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量比為1:1 I :3，所述稀酸溶液的溶質(zhì)的質(zhì)量占全部溶液的質(zhì)量的百分比為5 10%。進(jìn)一步，步驟3)中所述分散劑溶液為磷酸三酯、1，4 一二羥基磺酸胺、有機(jī)硅油、聚乙二醇、十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉中的一種或幾種混合，所述銅粉的質(zhì)量與分散劑溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量比為1:1 I :10，所述分散劑溶液的質(zhì)量濃度為10g/L。進(jìn)一步，步驟3)中所述還原劑為甲醛、葡萄糖、肼、酒石酸中的一種或幾種混合，所述銅粉的質(zhì)量與還原劑中溶質(zhì)的質(zhì)量比為1:1 I :5，所述還原劑溶液的質(zhì)量濃度為100g/L。進(jìn)一步，步驟4)中所述絡(luò)合劑為檸檬酸鈉、醋酸鈉、乳酸鈉、EDTA、乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、氨水中的一種或幾種混合，所述硝酸銀溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量與絡(luò)合劑溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量比為1:0. 3 I :2，所述硝酸銀溶液的質(zhì)量濃度為200g/L，所述 絡(luò)合劑溶液的質(zhì)量濃度為100g/L。進(jìn)一步，步驟5)中所述真空干燥為在真空干燥箱中，60 80°C下烘干。進(jìn)一步，所述攪拌為機(jī)械、電磁攪拌、超聲波攪拌中的一種或兩種。質(zhì)量百分比濃度為溶質(zhì)的質(zhì)量占全部溶液的質(zhì)量的百分比來表示。質(zhì)量濃度為單位體積混合物中某組分的質(zhì)量稱為該組分的質(zhì)量濃度。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明鍍銀銅粉的制備方法是一種置換加還原的復(fù)合技術(shù)，在制備銀層過程中既有置換反應(yīng)，又有還原反應(yīng)，利用置換反應(yīng)，使銀顆粒沉積在銅粉表面，形成催化核心，利用還原反應(yīng)在銀核心表面長大，形成連續(xù)覆蓋的銀鍍層。該鍍銀銅粉具有導(dǎo)電率高、導(dǎo)電穩(wěn)定、抗氧化性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，體積電阻率達(dá)到2Χ10_4Ω · cm。本發(fā)明提供的鍍銀銅粉可代替純銀粉，是一種具有良好前景的復(fù)合導(dǎo)電粉末，作為電磁屏蔽材料和導(dǎo)電膠材料以低成本達(dá)到高屏蔽、高導(dǎo)電性效果，既節(jié)約了貴金屬銀材料，又可以在電子元器件、精密儀器、軍事等環(huán)境苛刻的領(lǐng)域應(yīng)用，具有良好的經(jīng)濟(jì)效果。
具體實(shí)施例方式以下對本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。實(shí)施例I稱量銅粉50g，采用除油劑清洗，然后蒸餾水沖洗。將銅粉加入到50ml質(zhì)量百分比濃度為5%的硫酸溶液中，磁力攪拌5分鐘，除去銅粉表面的氧化物；蒸餾水沖洗抽濾；然后將10g/L 100ml十二烷基硫酸鈉溶液加入到銅粉中分散，電磁攪拌條件下加入100g/L50ml還原劑溶液(酒石酸與葡萄糖質(zhì)量比為5:4);電磁攪拌條件下加入緩慢滴加的硝酸銀絡(luò)合液IOOml (其中含硝酸銀4g，乙二胺2ml)，反應(yīng)30分鐘在銅粉表面還原出致密的鍍銀層；反應(yīng)完成后帶有鍍銀層的銅粉經(jīng)水洗，清洗離心過濾在真空干燥箱中，60°C 80°C下烘干，即得銀含量為5%的鍍銀銅粉。實(shí)施例2稱量銅粉50g，采用除油劑清洗，然后蒸餾水沖洗。將銅粉加入到50ml質(zhì)量百分比濃度為5%的硫酸溶液中，磁力攪拌5分鐘，除去銅粉表面的氧化物；蒸餾水沖洗抽濾；然后將20g/L 80ml聚乙二醇溶液加入到銅粉中分散，超聲波與機(jī)械復(fù)合攪拌條件下，加入100g/L 80ml還原劑溶液(酒石酸)；超聲波與機(jī)械復(fù)合攪拌條件下加入緩慢滴加的硝酸銀絡(luò)合液150ml (其中含硝酸銀8g，三乙烯四胺5ml)，反應(yīng)40分鐘在銅粉表面還原出致密的鍍銀層；反應(yīng)完成后經(jīng)水洗，清洗離心過濾在真空干燥箱中，60°C 80°C下烘干，即得銀含量為10%鍍銀銅粉。實(shí)施例3稱量銅粉50g，采用除油劑清洗，然后蒸餾水沖洗。將銅粉加入到40ml質(zhì)量百分比濃度為5%的鹽酸溶液中，磁力攪拌5分鐘，除去銅粉表面的氧化物；蒸餾水沖洗抽濾；然后將20g/L 50ml聚乙二醇溶液加入到銅粉中分散，機(jī)械攪拌條件下加入100g/L IOOml還原劑溶液(酒石酸與葡萄糖質(zhì)量比為1:2);機(jī)械攪拌條件下加入緩慢滴加的硝酸銀絡(luò)合液200ml (其中硝酸銀14g，乙二胺3. 5ml),反應(yīng)40分鐘在銅粉表面還原出致密的鍍銀層；反應(yīng)完成后經(jīng)水洗，清洗離心過濾在真空干燥箱中，60°C 80°C下烘干，即得銀含量為15%鍍銀銅粉。 實(shí)施例4稱量銅粉50g，采用除油劑清洗，然后蒸餾水沖洗。將銅粉加入到40ml質(zhì)量百分比濃度為5%的磷酸溶液中，磁力攪拌5分鐘，除去銅粉表面的氧化物；蒸餾水沖洗抽濾；然后將10g/L 100ml十二烷基硫酸鈉溶液加入到銅粉中分散，機(jī)械攪拌條件下加入甲醛溶液20ml ;機(jī)械攪拌條件下加入緩慢滴加的硝酸銀絡(luò)合液150ml(其中硝酸銀20g，氨水8ml)，反應(yīng)40分鐘在銅粉表面還原出致密的鍍銀層；反應(yīng)完成后經(jīng)水洗，清洗離心過濾在真空干燥箱中，60°C 80°C下烘干，即得銀含量為20%鍍銀銅粉。實(shí)施例5稱量銅粉50g，采用除油劑清洗，然后蒸餾水沖洗。將銅粉加入到40ml質(zhì)量百分比濃度為5%的鹽酸溶液中，機(jī)械攪拌10分鐘，除去銅粉表面的氧化物；蒸餾水沖洗抽濾；然后將20g/L 50ml基乙烯吡咯烷酮溶液加入到銅粉中分散，機(jī)械攪拌條件下加入100g/L120ml還原劑溶液(酒石酸與葡萄糖質(zhì)量比為I: I);機(jī)械攪拌條件下加入緩慢滴加的硝酸銀絡(luò)合液300ml (其中硝酸銀26g，氨水12ml)，反應(yīng)40分鐘在銅粉表面還原出致密的鍍銀層；反應(yīng)完成后經(jīng)水洗，清洗離心過濾在真空干燥箱中，60°C 80°C下烘干，即得銀含量為25%鍍銀銅粉。實(shí)施例6稱量銅粉50g，采用除油劑清洗，然后蒸餾水沖洗。將銅粉加入到40ml質(zhì)量百分比濃度為8%的磷酸溶液中，機(jī)械攪拌10分鐘，除去銅粉表面的氧化物；蒸餾水沖洗抽濾；然后將10g/L 100ml十二烷基苯磺酸鈉溶液加入到銅粉中分散，機(jī)械攪拌條件下加入肼溶液IOml ;機(jī)械攪拌條件下加入緩慢滴加的硝酸銀絡(luò)合液600ml (其中硝酸銀33g，乙二胺15ml),反應(yīng)40分鐘在銅粉表面還原出致密的鍍銀層；反應(yīng)完成后經(jīng)水洗，清洗離心過濾在真空干燥箱中，60°C 80°C下烘干，即得銀含量為30%鍍銀銅粉。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種鍍銀銅粉，其特征在于，以原料總重量的百分含量計(jì)，由以下各原料組成銀5 30%，其余為銅。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鍍銀銅粉，其特征在于，所述鍍銀銅粉的粒徑為I 20um。
3.一種鍍銀銅粉的制備方法，其特征在于，包括 1)取銅粉，清潔除油，用蒸餾水沖洗除油后的銅粉； 2)將I)得到的銅粉加入到稀酸溶液中，攪拌5 10分鐘，用蒸餾水沖洗過濾出銅粉； 3)將分散劑溶液加入到2)得到的銅粉中，邊攪拌邊加入還原劑溶液； 4)攪拌條件下，向3)得到的帶有銅粉的溶液中緩慢滴加含有絡(luò)合劑的硝酸銀溶液，反應(yīng)20 40分鐘，在銅粉表面還原出致密的鍍銀層； 5)將4)得到的帶有鍍銀層的銅粉經(jīng)水洗，清洗離心過濾，真空干燥，即得成品。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟2)中所述稀酸溶液為硫酸、硝酸、磷酸中的一種或幾種混合，所述銅粉的質(zhì)量與稀酸溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量比為1:1 I :3，所述稀酸溶液的溶質(zhì)的質(zhì)量占全部溶液的質(zhì)量的百分比為5 10%。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟3)中所述分散劑溶液為磷酸三酯、1，4 一二羥基磺酸胺、有機(jī)硅油、聚乙二醇、十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉中的一種或幾種混合，所述銅粉的質(zhì)量與分散劑溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量比為1:1 I :10，所述分散劑溶液的質(zhì)量濃度為10g/L。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟3)中所述還原劑為甲醛、葡萄糖、肼、酒石酸中的一種或幾種混合，所述銅粉的質(zhì)量與還原劑中溶質(zhì)的質(zhì)量比為1:1 I :5，所述還原劑溶液的質(zhì)量濃度為100g/L。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，步驟4)中所述絡(luò)合劑為檸檬酸鈉、醋酸鈉、乳酸鈉、EDTA、乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、氨水中的一種或幾種混合，所述硝酸銀溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量與絡(luò)合劑溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量比為1:0. 3 I :2，所述硝酸銀溶液的質(zhì)量濃度為200g/L，所述絡(luò)合劑溶液的質(zhì)量濃度為100g/L。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，步驟5)中所述真空干燥為在真空干燥箱中，60 80°C下烘干。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述攪拌為機(jī)械、電磁攪拌、超聲波攪拌中的一種或兩種。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鍍銀銅粉及其制備方法，本發(fā)明以原料總重量的百分含量計(jì)，由以下各原料組成銀5～30%，其余為銅，本發(fā)明利用銅粉置換還原復(fù)合鍍銀的方法，制備的鍍銀銅粉包覆性能好，抗氧化性強(qiáng)、體積電阻率低，可廣泛用于各種電磁屏蔽填料、導(dǎo)電膠、導(dǎo)電涂料中。
文檔編號B22F1/02GK102814496SQ20121028820
公開日2012年12月12日 申請日期2012年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月14日
發(fā)明者宋曰海, 王建斌, 陳田安, 解海華 申請人:煙臺德邦科技有限公司