[發(fā)明專利]一種具有核殼結(jié)構(gòu)的耐高溫銀包鎳包銅導(dǎo)電粉體的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610039921.8
• 申請日: 2016-01-20
• 公開（公告）號: CN105598467B
• 公開（公告）日: 2018-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邱業(yè)君;靳東旭
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)深圳研究生院
• 主分類號: B22F9/24
• 分類號: B22F9/24;B22F1/02
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 44248
• 代理人: 韓英杰

本發(fā)明涉及一種具有核殼結(jié)構(gòu)的耐高溫銀包鎳包銅導(dǎo)電粉體及其制備方法。銀包鎳包銅顆粒的結(jié)構(gòu)分三層：核心層是銅，中間層是鎳，最外層是銀；其制備工藝包括四步：第一步，對銅粉進(jìn)行預(yù)處理；第二步，在銅顆粒的表面包覆鎳；第三步，在鎳包銅顆粒的表面包覆銀；第四步，對銀包鎳包銅顆粒進(jìn)行后處理。本發(fā)明制備了一種具有核殼結(jié)構(gòu)銀包鎳包銅粉體，具有優(yōu)異的耐高溫氧化性能和導(dǎo)電性能，可完全替代或者部分替代銀粉，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種具有核殼結(jié)構(gòu)的耐高溫銀包鎳包銅導(dǎo)電粉體及其制備方法，屬于電子材料、功能材料以及粉體材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

當(dāng)今社會是一個信息產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的時代，電子產(chǎn)品作為其中的一個主力正在迅速發(fā)展，且電子漿料作為電子產(chǎn)品中的一個重要組成部分起著至關(guān)重要的作用。而導(dǎo)電相粉末的制備是電子漿料制備技術(shù)中最為關(guān)鍵的一環(huán)。它決定了漿料最終的導(dǎo)電性能,并且對最終固化膜的物理和機(jī)械性能有重大影響。目前，市場上的導(dǎo)電相主要分為兩大類：鉑、鈀、金和銀等貴金屬粉末以及銅、鎳、鋁、鋅等賤金屬粉末。由于貴金屬漿料的高額成本，目前國內(nèi)外更多的采取賤金屬去替代貴金屬，但賤金屬的穩(wěn)定性較差，容易被氧化，且在中高溫?zé)Y(jié)電子漿料的制備時氧化更嚴(yán)重，需要在保護(hù)性氣氛下燒結(jié)，使得他們的使用存在一定的局限性，使用程度不高。

為了提高性能，降低成本，提出金屬包被金屬的金屬粉，例如現(xiàn)有技術(shù)CN104726058A指出導(dǎo)電粉體是指純銀導(dǎo)電粉、純鎳導(dǎo)電粉、鎳包石墨導(dǎo)電粉、銀包鋁導(dǎo)電粉、銀包銅導(dǎo)電粉、銀包鎳導(dǎo)電粉、銀包玻璃導(dǎo)電粉。但各自性能還有待進(jìn)一步提高。

目前使用最廣泛的是采用銀包銅粉來作為電子漿料導(dǎo)電相，這既解決了銀的遷移問題，又提高了銅粉的抗氧化性能，實現(xiàn)了賤金屬取代貴金屬，降低成本，保護(hù)環(huán)境的目的。

目前銀包銅的包覆技術(shù)主要分為物理法和化學(xué)法。其中物理法主要包括機(jī)械混合法、熔融霧化法、噴涂法、固相擴(kuò)散法等；化學(xué)方法主要包括化學(xué)鍍及電鍍法。其中化學(xué)鍍由于工藝簡單、成本低廉、粉體性能好受到人們的廣泛關(guān)注。

目前的電子漿料領(lǐng)域，銀包銅粉還無法完全取代純銀粉，這主要是由于制備的銀包銅粉不耐高溫，在中高溫應(yīng)用時容易氧化，導(dǎo)致粉體性能下降。

另外，現(xiàn)有技術(shù)CN104625046A公開了一種能夠核殼結(jié)構(gòu)微米和納米復(fù)合金屬球形粉末的制造方法，具有核殼結(jié)構(gòu)球形粉末的復(fù)合金屬包括： 1)液態(tài)時某一溫度區(qū)間存在兩種或兩種以上不相溶液相的金屬，包括：鐵或鐵基合金)/銅或銅基合金、鐵或鐵基合金/銀或銀基合金、鈷或鈷基合金/銀或銀基合金、鎳或鎳基合金/銀或銀基合金、鎢或鎢基合金/銅或銅基合金、鎢或鎢基合金/銀或銀基合金、碳化鎢/銅或銅基合金、碳化鎢/銀或銀基合金、鐵或鐵基合金/鉍或鉍基合金、鈷或鈷基合金/鉍或鉍基合金；2)兩種或兩種以上液態(tài)相溶，固態(tài)不固溶或低固溶，即在某一溫度區(qū)間，存在液、固相共存的金屬，包括：銀或銀基合金/銅或銅基合金、鋁或鋁基合金/硅或硅基合金、錫或錫基合金/鉍或鉍基合金、銅或銅基合金/ 鉍或鉍基合金、鈷或鈷基合金/銅或銅基合金、金或金基合金/銅或銅基合金，但其制備工藝過于復(fù)雜，難以產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。

迄今，未見有關(guān)銀包鎳包銅這一新型結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電粉體報道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服銀包銅粉不耐高溫的問題，設(shè)計了一種具有核殼結(jié)構(gòu)的耐高溫銀包鎳包銅導(dǎo)電粉體，并提供了一種成本低廉、工藝簡單、重復(fù)性好的制備方法，具有良好的工業(yè)化前景。本發(fā)明所制得的銀包鎳包銅粉，450℃以下不發(fā)生氧化、電阻率低。

本發(fā)明通過以下技術(shù)措施來實現(xiàn)一種具有核殼結(jié)構(gòu)的耐高溫銀包鎳包銅導(dǎo)電粉體的制備方法，其特征在于，銀包鎳包銅顆粒的結(jié)構(gòu)分三層：核心層是銅，中間層是鎳，最外層是銀。

上述選擇既充分考慮產(chǎn)業(yè)化的要求，也考慮穩(wěn)定性及毒性等的要求，鎳在各種金屬中相對便宜，且鎳是安全的金屬，沒什么毒性，再者，鎳易于與銅很好的結(jié)合，形成鎳包銅穩(wěn)定性好；最后，在鎳的表面包銀也相對較易于實現(xiàn)。