[發(fā)明專利]超細(xì)金屬片的制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680008384.5
• 申請日: 2006-03-15
• 公開（公告）號: CN101160188A
• 公開（公告）日: 2008-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 達(dá)恩·戈亞;科麗娜·戈亞
• 申請（專利權(quán)）人: 納米動力公司
• 主分類號: B22F9/04
• 分類號: B22F9/04
• 代理公司: 北京匯澤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 張若華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總的來講涉及超細(xì)金屬組合物及其制備方法。

背景技術(shù)

超細(xì)金屬顆粒和薄片(如，銅顆粒和薄片)具有許多獨特的物理和化學(xué)性能，由此使它們成為許多應(yīng)用領(lǐng)域如電子、催化反應(yīng)、治金和裝飾等的理想材料。壓平金屬顆粒從而生產(chǎn)出薄片的技術(shù)是這一領(lǐng)域中公知的一種技術(shù)。然而，盡管用來加工貴重金屬(如銀和金)的規(guī)程相對非常簡單，然而在一個敞開的系統(tǒng)(如，曝露于空氣)中研磨金屬顆粒如超細(xì)銅顆粒仍然是一項非常具有挑戰(zhàn)性的工作，因為這些顆粒和薄片都非常容易在空氣中氧化。例如銅，將銅顆粒研成薄片常規(guī)上需要將氧從系統(tǒng)中排出(即使用閉式系統(tǒng))，或者是加入試劑從而將研磨過程中形成的銅氧化物溶解掉。然而，這些工序成本很高，實現(xiàn)起來也非常困難，同時還會使銅薄片的產(chǎn)量大大降低，此外還需要投入許多成本進(jìn)行廢物處理。本發(fā)明提供一種環(huán)保的、低成本研磨方法，其生產(chǎn)出的銅薄片在非水溶劑(如低極性和中極性的有機(jī)溶劑)中具有很高的分散性和抗氧化性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明總的來講提供一種金屬組合物，其包括有多個超細(xì)銅薄片，這些銅薄片至少具有一種理想的特性，如抗氧化性和非水系統(tǒng)中的可分散性。

一方面，本發(fā)明提供一種用來形成組合物的方法，其中的組合物具有多個超細(xì)銅薄片，以及由其形成的金屬組合物，其中的多個超細(xì)銅薄片根據(jù)包括以下步驟的方法制得：

(a)形成一系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含有多個超細(xì)銅顆粒、一溶劑和一還原劑；

(b)在該系統(tǒng)中研磨這些超細(xì)銅顆粒；并且作為選擇，

(c)將銅薄片分離出來。

在一實施例中，該溶劑可以是丙二醇乙二醇。在另一實施例中，該還原劑可以是抗壞血酸。該系統(tǒng)可進(jìn)一步包括一種潤滑劑(如油酸)和/或一種分散劑(如Solsperse27000)。

本發(fā)明的其它方面結(jié)合下面的說明會更清楚。

附圖說明

圖1所示的圖像展示的是根據(jù)本發(fā)明一實施例的方法所制造出來的超細(xì)銅薄片。其研磨時間：(a)4小時，(b)16小時，和(c)36小時。這些圖像是用掃描電子顯微鏡在兩種放大倍數(shù)(5000和10000)下獲得的。

圖2展示了圖1b(即在研磨16小時后)中銅薄片的顆粒尺寸的分布。

圖3展示了根據(jù)本發(fā)明一實施例的方法獲得的前體銅粉和銅薄片的TGA(熱重分析)曲線。其中的銅薄片分別是在研磨4小時和16小時后獲得的。

具體實施方式

這里以下權(quán)利要求書中所用的單數(shù)形式的“一”(a，an)和“該”均包括復(fù)數(shù)含義，其中有特別說明的除外。因此，文中如果提到如“一顆粒”就表示包括有多個這樣的顆粒，提到“該還原劑”就表示一種或多種還原劑以及本領(lǐng)域所公知的其它等同物等。所有的公開文獻(xiàn)、專利申請文獻(xiàn)、專利文獻(xiàn)以及這里提到的其它參考文獻(xiàn)在這里均以全文并入本申請。

本發(fā)明總的來講提供的是超細(xì)銅薄片，其至少具有一種理想的特性，如抗氧化性和非水系統(tǒng)中優(yōu)良的可分散性。本發(fā)明總的來講還提供一種比現(xiàn)有技術(shù)更便宜并且更環(huán)保的用來生產(chǎn)超細(xì)銅薄片的方法。

在本發(fā)明的至少一個實施例中，本發(fā)明方法或系統(tǒng)均能有效地生產(chǎn)出一種金屬組合物，該組合物包括有多個超細(xì)銅薄片，這些超細(xì)銅薄片至少具有一種理想的特性，如抗氧化性和/或非水系統(tǒng)中優(yōu)良的可分散性。這里以及權(quán)利要求書中所用的術(shù)語“超細(xì)銅薄片”通常包括有這樣的銅薄片，其最大尺寸大約為10nm-100μm，作為優(yōu)選是大約為100nm-50μm，更為優(yōu)選的大約為500nm-20μm，并且其厚度大約為5nm-1000nm或10nm-500nm。

用本發(fā)明系統(tǒng)生產(chǎn)出來的這些超細(xì)銅薄片在非水系統(tǒng)中具有優(yōu)良的可分散性。

由本發(fā)明生產(chǎn)出來的這些超細(xì)銅薄片可抗氧化。在一實施例中，本發(fā)明的這些超細(xì)銅薄片在正常環(huán)境條件下曝露于空氣大約12個月或更長時間時只會有極少的氧化或者是基本沒有氧化。采用LECO燃燒法進(jìn)行測量，如果這些超細(xì)銅薄片的氧含量增加大約小于5-10％，那么氧化作用就極少或者是基本沒有。在另一實施例中，本發(fā)明的超細(xì)銅薄片在100℃的環(huán)境下曝露大約120分鐘時沒有出現(xiàn)明顯的氧化現(xiàn)象。在另一實施例中，當(dāng)這些超細(xì)銅薄片在空氣中以20℃/分鐘的速率被加熱到高達(dá)170℃時，整個重量的增加極少或者是基本沒有。