[發明專利]一種高導電材料的制備方法

有效

• 申請號: 201710729019.3
• 申請日: 2017-08-23
• 公開（公告）號: CN109423637B
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 王文才;岳星閃;郝明正;付燁;宋季;田明;鄒華;張立群
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: C23C18/44
• 分類號: C23C18/44;C23C18/18;C23C18/20
• 代理公司: 北京知舟專利事務所(普通合伙) 11550
• 代理人: 周媛

本發明公開了一種高導電材料的制備方法。包括：1)將基體在去離子水中超聲波分散，先后分別加入單寧酸和三氯化鐵溶液，洗滌，過濾，得到表面沉積單寧酸?三氯化鐵的基體；2)將上述基體溶解在去離子水中，硅烷偶聯劑與無水乙醇的按體積比1∶5～1∶50混合后加入到基體溶液中，得到表面沉積巰基的基體；3)硝酸銀溶液用氨水滴定至沉淀剛好消失時，配制得到銀鍍液；4)將步驟2)中制備的表面沉積巰基的基體置于步驟3)制備的銀鍍液中，并加入分散劑聚乙烯吡咯烷酮攪拌；5)向步驟4)的溶液中加入還原劑溶液，得到表面覆蓋有銀層的基體。本發明的方法操作簡便、節約了成本和時間，所制備的復合材料的粘結穩定性能以及導電性能優異。

技術領域

本發明涉及導電復合材料技術領域，進一步地說，是涉及一種高導電材料的制備方法，在還原劑存在的條件下通過單寧酸-三氯化鐵和巰基表面功能化制備基體/銀復合材料的方法。

背景技術

導電粉體主要包括碳系粉體、金屬粉體和鍍金屬粉體。碳系粉體導電性差，電磁屏蔽效果差，純銀、鎳價格較昂貴，而且密度大，金屬導電粉體是電子工業、國防工業的重要原料。但是金屬的密度很大，以金屬粉體為主要導電介質的材料在儲存及使用過程中很難避免降解現象的發生，這將在很大程度上影響產品的使用。金屬包覆其他金屬或者非金屬基體是一種核心為高分子陶瓷等非金屬或者其他金屬、表面為金屬的核殼式復合粉末，它可賦予基體特殊的電、磁、光學性能以及抗氧化和耐老化性能，還可改善粉末與金屬的潤濕性。本專利將具體涉及一種可在大多數非金屬材料、金屬材料以及復合材料表面進行有效改性的方法，主要以鋁粉、氧化石墨烯為實例。

鋁由于比重輕、延展性好、金屬光澤好以及價格低廉等優點，被廣泛地應用在電子、航空及電子漿料等領域。但是鋁粉表面活性大，極不穩定，易與空氣發生氧化還原反應，以致失去本身的優點。因此，在應用中，須對其進行表面處理，使得處理后的鋁粉既保持本身的密度輕，金屬光澤好的優點，同時具有良好的導電性能。銀是貴金屬，與鋁的顏色相近，且其導電性優良，若在鋁粉上包覆一層均勻而薄的銀，在保持鋁粉自身優勢的同時，賦予鋁粉良好的導電性能，同時也大大降低了成本，所得產品可用于電磁屏蔽、導電漿料等領域。

氧化石墨烯具有高形狀系數、高比表面積的特點，利用其特點，在其表面沉積均勻而薄的銀層，使其在較低的銀含量時具有高導電性，以實現在低填充量下獲得高導電性，降低導電填料逾滲閾值，得到輕質高強、電磁屏蔽效能好的復合材料薄膜。

在過去的幾十年中，科學家們對基體表面金屬化的各種方法進行了探索和研究，其中方法包括機械混合法，Sol-gel法等。這些方法對于粉體表面改性有不同的缺陷，例如機械混合法混合不均、Sol-gel法在還原金屬氧化物時晶粒容易長大等。因此在該發明中選用化學鍍的方法。

化學鍍是一種在無外加電流的情況下,利用還原劑將溶液中的金屬離子在基體表面的自催化作用下還原成金屬進而沉積在基體表面的表面處理技術。化學鍍不同于電鍍的最大特點是同一表面同時進行著兩個過程金屬離子的還原和還原劑的氧化。化學鍍具有設備要求簡單、操作控制方便、適用于不規則的基體,基體不要求導電、成本低等優點,形成的鍍層具有致密度高、厚度均一、抗腐蝕性和耐磨損性良好等優點。制得的復合材料可應用與各種領域,如在銅粉表面鍍銀形成銀包銅粉的包覆型材料,可廣泛的應用于導電材料、電子漿料、電極材料、抗菌材料、電觸點材料及電磁屏蔽材料等領域，目前常用的化學鍍包括用多巴胺修飾，但存在的普遍問題是需要時間太長，需要幾十小時，成本高。

發明內容

為解決現有技術中出現的問題，本發明提供了一種高導電材料的制備方法，通過單寧酸-三氯化鐵和巰基表面修飾制備表面鍍銀的復合材料，本發明的方法操作簡便、所采用的用單寧酸和三氯化鐵大大縮短了巰基修飾的時間，節約了成本和時間，所制備的復合材料的粘結穩定性能以及導電性能優異。

本發明的目的是提供一種高導電材料的制備方法。

包括：