[發(fā)明專利]一種環(huán)保型銅化學包覆鋁粉的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910076563.1
• 申請日: 2019-01-26
• 公開（公告）號: CN109692952B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發(fā)明（設計）人: 王澈;王群;李永卿;唐章宏;瞿志學
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學
• 主分類號: B22F1/02
• 分類號: B22F1/02;B22F1/00;C23C18/40
• 代理公司: 北京思海天達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 張立改

一種環(huán)保型銅化學包覆鋁粉的方法，屬于粉末化學包覆技術(shù)領(lǐng)域。該方法為用鋁粉放入鍍銅液中，在酸性條件下加熱是鋁粉表面的氧化膜溶解，得到高活性的鋁金屬表面，然后循環(huán)處理鍍液，同時凈化銅化學包覆鋁粉，便可以獲得較厚鍍層的高性能銅包覆鋁粉。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于粉末化學包覆技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種環(huán)保型銅化學包覆鋁粉的方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)代電子儀器、儀表、通訊及辦公設備正朝著微型化、輕型化方向發(fā)展，在需要進行導電性連接的部件廣泛使用導電粘接。最為常用的是非導電聚合物中填充導電粒子制成復合導電膠，其導電填料主要采用金、銀、銅、鎳等金屬包覆的導電粉末。金粉價格昂貴，銀粉導電性好，耐氧化，但價格較高，且存在銀遷移而導致短路的問題。銅的體積電阻率與銀相近，價格僅是銀的1/20，其包覆的導電粉末是制備導電膠的首選導電填料，但導電粉末在化學包覆過程中鍍液成分復雜，尤其是重復使用的鍍液還原性能較差，在自催化沉積銅時表面易氧化成氧化亞銅和氧化銅，在銅的鍍層中夾雜著氧化亞銅和氧化銅而使導電性能迅速下降，甚至變?yōu)椴粚щ姟１景l(fā)明通過銅的氧化和還原來去除鍍層中的氧化亞銅和氧化銅雜質(zhì)，使銅包覆的導電粉末導電性能顯著增加。但是隨著我國工業(yè)的深入發(fā)展，在促進經(jīng)濟發(fā)展的同時也帶來了巨大的環(huán)境負擔，并且工業(yè)重金屬污染是現(xiàn)階段主要的污染方式之一，也造成了嚴重的污染治理困難。重金屬是寶貴的資源如果能夠?qū)ζ溥M行有效的回收，這樣不僅能夠治療污染，還能有效的節(jié)省資源，提高經(jīng)濟收入。因此，加大對重金屬污染處理的技術(shù)提升是現(xiàn)階段我國進行污染處理的重要方面。本發(fā)明提高了重金屬的利用率，減少了資源的浪費，實現(xiàn)了經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)效益的全面發(fā)展。本發(fā)明工藝操作簡單、成本低、清潔、節(jié)能、實用性強，具有很好的應用前景。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的問題是簡化了以往銅包覆鋁粉的繁瑣工藝問題，提供一種工藝簡單操作便利，降低能源消耗和制造成本以及廢液處理排放問題，且能獲得較厚鍍層的銅包覆鋁粉制備方法，同時使得包覆效果均勻，產(chǎn)品性能良好。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案。

一種環(huán)保型銅化學包覆鋁粉的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將化學鍍銅液倒入盛有鋁粉的容器中并浸沒粉料，在40℃～ 80℃水浴中加熱攪拌，當溶液中有氣體產(chǎn)生時之后的0～2min之內(nèi)，移出水浴，注入鍍液攪拌，記反應容器中包含鋁粉的鍍液為B，注入的鍍液為A，則A的加入速率為：每毫升B對應注入A的速率為0.1～0.5ml/s，直至氣泡消失為止，待溶液中再次產(chǎn)生氣體時，重復上述過程直到將鍍液全部加入，待溶液中有氣體產(chǎn)生后溶液中藍色完全消失，迅速將鍍液及粉料倒入布氏漏斗進行真空抽濾，濾出的粉體用 H₂SO₄水溶液(優(yōu)選3wt％-5wt％的濃度)洗滌、烘干過篩即可；

(2)鍍液的循環(huán)使用：

向步驟(1)所得濾液A中加入KOH攪拌并加熱溶解，然后在 0～10℃下冷卻靜置12～24h，過濾分別得到結(jié)晶體B和溶液B，將結(jié)晶體B在95～120℃進行加熱；

若結(jié)晶體B完全熔化，則將溶液B用H₂SO₄或KOH調(diào)解至pH 值至1.5～4.5，同時加入CuSO₄·5H₂O和對應的水調(diào)解溶液中的物質(zhì)濃度即可恢復鍍液功能，作為步驟(1)的化學鍍銅液繼續(xù)循環(huán)使用；

若結(jié)晶體B未完全熔化，則向溶液B中加入KAlO₂(優(yōu)選新制備的)，攪拌并加熱60℃～80℃溶解，然后在0～10℃下冷卻靜置12～ 24h，過濾分別得到結(jié)晶體C和溶液C，結(jié)晶體C在95～120℃進行加熱能夠完全熔化，則將溶液C用H₂SO₄或KOH調(diào)解至pH值至1.5～ 4.5，同時加入CuSO₄·5H₂O和對應的水調(diào)解溶液中的各物質(zhì)濃度至原始的鍍銅液中的濃度即可恢復鍍液功能，繼續(xù)循環(huán)使用。