[發(fā)明專利]一種銅銀合金納米片及其制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201610071480.X | 申請日： | 2016-02-01 |
| 公開（公告）號： | CN105537623B | 公開（公告）日： | 2018-04-17 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 張昱;朱朋莉;李剛;趙濤;孫蓉 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國科學院深圳先進技術(shù)研究院 |
| 主分類號： | B22F9/24 | 分類號： | B22F9/24;B82Y40/00 |
| 代理公司： | 北京品源專利代理有限公司11332 | 代理人： | 鞏克棟,侯瀟瀟 |
| 地址： | 518055 廣東省深圳*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 合金 納米 及其 制備 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于納米金屬材料的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種銅銀合金納米片及其制備方法。
背景技術(shù)
雙金屬復合納米材料具有比某單組分更優(yōu)異的物理化學性能，因此備受各研究學者的關(guān)注。銅銀雙金屬復合粉體既可以解決銀的電遷移問題，降低銀粉的成本，又能夠提高銅顆粒的導電性能和抗氧化性能。因此銅銀復合粉在導電漿料、催化劑、抗菌材料等領(lǐng)域均可部分替代銀粉，具有較為廣闊的應(yīng)用前景。目前有關(guān)銅銀復合材料的制備，日、德、美、韓等國在產(chǎn)品種類和質(zhì)量上較國內(nèi)都有很大優(yōu)勢。已報道的相關(guān)制備方法主要有：機械球磨法、熔融霧化法和化學鍍法。機械球磨法是將大尺寸的銅粉和小尺寸的銀粉按照一定比例混合后，在球磨機中研磨，使得銀顆粒能夠在銅粉表面延展開來從而實現(xiàn)對銅粉的包覆。熔融霧化法是利用噴霧的方法使銅、銀的熔融液顆粒化，利用偏析現(xiàn)象制得雙金屬復合粉體。該方法制得的粉末總體含銀量較少但大都聚集在顆粒表面，銀含量從表面向微粒內(nèi)部逐步降低，而相反銅含量則逐漸增高。以上兩種方法制得的銅銀雙金屬材料的導電性均較好，但耗銀量較大、制備工藝稍顯復雜、綜合成本較高。
化學鍍法是制備雙金屬納米材料最為常用的方法之一，通過置換反應(yīng)，用銀取代銅顆粒表面的銅，從而得到雙金屬的鍍銀銅粉，具有工藝簡單、制備成本較低等優(yōu)點。但該法首先要對銅粉進行表面清潔、活化、敏化等預(yù)處理，且預(yù)處理過程中銅較易被氧化。通常還采用引入還原劑的方法來促進銀離子的還原，以獲得具有一定厚度、均勻致密的銀包覆層，但加入還原劑容易導致銀的均相成核，不易控制，且鍍銀液的穩(wěn)定性較差，降低了銀的使用效率和包覆效果。相關(guān)技術(shù)中公開了一種采用稀土改性的化學鍍銀銅粉的制備方法，該法銅粉施鍍前采用清潔、活化、敏化及超聲波輔助的方法，工藝比較復雜，成本較高。相關(guān)技術(shù)中公開了一種導電復合銅粉的制備方法，該方法通過引入還原劑將銀離子還原為銀單質(zhì)并沉積在銅粉表面形成包覆結(jié)構(gòu)，采用的甲醛、水合肼等強還原劑使反應(yīng)速度快，不易于減少銀的自發(fā)成核生長，降低了銀的使用效率。
目前，尚沒有一種制備工藝簡單、成本低且可以應(yīng)用于大規(guī)模生產(chǎn)的關(guān)于制備銅銀合金納米材料的報道。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點和不足，一方面提供一種銅銀合金納米材料的制備方法。該制備方法工藝簡單、成本低廉、環(huán)境友好且可以應(yīng)用于大規(guī)模生產(chǎn)。
本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)。
一種銅銀合金納米片的制備方法，包括如下步驟：將銅源加入溶劑A中，加入保護劑，攪拌均勻后加熱至50～160℃，得到溶液a；將銀源加入溶劑B中，室溫下超聲得到溶液b；將溶液b加入溶液a中，繼續(xù)攪拌5min～5h后冷卻至室溫，離心，取沉淀，洗滌后真空干燥，得到銅銀合金材料；所述銅源、銀源與保護劑的摩爾比為1：0.1～10：1～20。
其中，所述銅源為50～500nm球形銅顆粒中的一種。
本發(fā)明中室溫是指18～22℃。
其中，所述溶劑A為水、乙醇、乙二醇、一縮二乙二醇、二縮二乙二醇、一縮二丙二醇和丙三醇中的一種或至少兩種混合物；
以mol/L計，所述銅源與所述溶劑A的摩爾/體積比為1：1～50。
需要說明的是：本發(fā)明中的摩爾/體積比，是以mol/L計，即前一物質(zhì)的單位為mol，后一物質(zhì)的單位為L。
其中，所述保護劑為聚乙烯吡咯烷酮、明膠、十六烷基三甲基溴化銨、聚乙二醇、聚乙烯醇、阿拉伯膠和十二烷基苯磺酸鈉中的一種或至少兩種的混合物。
其中，所述溶劑B為水、乙醇、乙二醇、一縮二乙二醇、二縮二乙二醇、一縮二丙二醇和丙三醇中的一種或至少兩種的混合物；
以mol/L計，所述銀源與所述溶劑B的摩爾/體積比為1：1～50。
其中，所述離心的條件為3000～8000r/min,離心洗滌至少4次。
其中，所述洗滌的溶劑為去離子水、無水乙醇和丙酮中的一種或至少兩種的混合物。
其中，所述真空干燥的條件為在真空度小于0.01MPa、室溫干燥6～12h。
本發(fā)明另一方面提供一種采用上述制備方法制備的銅銀合金納米片，采用該制備方法生成合金納米片的分散性好，單分散度高，且具有一定程度的抗氧化能力，可應(yīng)用于大規(guī)模化生產(chǎn)。
一種銅銀合金納米片，采用上述制備方法制備而成。
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