本發(fā)明屬于導(dǎo)電材料制備工藝，尤其是涉及一種銀包銅粉的制備方法。

背景技術(shù)：

1、微米級銀包銅粉是一種將銀粉包覆在銅粉表面的新型復(fù)合材料，同時具備銀粉導(dǎo)電性性好、抗氧化性高、延展性能優(yōu)秀的優(yōu)點，以及銅粉價格低廉、導(dǎo)電性良好的優(yōu)點。目前銀包銅粉在電子、涂料、光伏漿料等領(lǐng)域均勻應(yīng)用，并隨著銀包銅粉技術(shù)的進步，銀包銅粉在各領(lǐng)域的市場需求將大大提升。目前化學(xué)合成銀包銅粉的工藝較為復(fù)雜，且制備的銀包銅粉結(jié)構(gòu)多為表面光滑的球狀銀包銅粉，結(jié)構(gòu)形貌單一。

2、因此亟需一種制備方法可控的實現(xiàn)制備不同結(jié)構(gòu)和形貌的銀包銅粉。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在至少解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明提出一種銀包銅粉的制備方法，制備得到的銀包銅粉的銀包覆層均勻、致密，實現(xiàn)可控的制備不同外觀形貌的銀包銅粉。

2、根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提出了一種銀包銅粉的制備方法，包括：使含銅的絡(luò)合母液、銀源和還原劑反應(yīng)；

3、所述含銅的絡(luò)合母液的制備原料包括：銅粉、螯合劑、分散劑和改形添加劑；

4、所述改形添加劑包括：乙二胺，碳酸銨，碳酸氫銨，硫酸銨，硫酸氫銨，氨水，四乙烯五胺，多乙烯多胺，咪唑，噠嗪，嘧啶和吡嗪中的至少一種。

5、根據(jù)本發(fā)明的第一方面的實施例至少具有以下有益效果：

6、在導(dǎo)電粉的制備過程中，銅粉表面必須被均勻地包覆上一層銀，這樣才能保證導(dǎo)電性能的穩(wěn)定和一致性，如果銅離子在溶液中析出，可能會與銀離子發(fā)生置換反應(yīng)，導(dǎo)致銀沉積不均勻或局部失效，從而影響最終產(chǎn)品的質(zhì)量和性能，本發(fā)明中的螯合劑對銅離子等絡(luò)合穩(wěn)定度常數(shù)高，使用螯合劑防止銀離子與金屬銅發(fā)生置換反應(yīng)，從而防止銅離子等再析出的情況；在含銅的絡(luò)合母液中，ph值的調(diào)節(jié)影響絡(luò)合劑與銅離子的絡(luò)合效率和穩(wěn)定性，防止銅離子在溶液中析出或發(fā)生不必要的反應(yīng)，從而保持溶液中銅離子的穩(wěn)定性和均勻分布，上述改形添加劑中的堿性含氮化合物既可以作絡(luò)合銀離子，同時也可以作為ph緩沖劑，調(diào)節(jié)ph值。改形添加劑的添加使得銀在銅粉表面沉積更為均勻且形貌可控，不僅提升了導(dǎo)電粉的導(dǎo)電性能和穩(wěn)定性，實現(xiàn)銀包覆銅粉的多樣化形貌，滿足不同應(yīng)用需求。

7、在本發(fā)明的一些實施方式中，所述螯合劑包括：乙二胺四乙酸、亞氨基二乙酸、二亞乙基三胺、三亞乙基二胺、檸檬酸、酒石酸和乙二胺及其可溶性鹽中的至少一種。

8、在本發(fā)明的一些實施方式中，所述分散劑包括聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、聚氧乙烯脂肪醇醚、辛基酚聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚中的至少一種。

9、上述分散劑降低了表面張力，使顆粒之間相互作用減弱，從而有效地將顆粒分散在溶液中，防止其團聚沉淀。

10、在本發(fā)明的一些實施方式中，所述銀源中包括銀鹽及絡(luò)合劑；

11、所述絡(luò)合劑包括乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸二鈉、乙二胺四乙酸四鈉、二乙烯三胺五乙酸、二乙烯三胺五乙酸五鈉、谷氨酸二乙酸四鈉和天冬氨酸二乙酸四鈉中的至少一種。

12、上述絡(luò)合劑與銀離子形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，絡(luò)合劑通過功能基團與銀離子結(jié)合，形成環(huán)狀或多環(huán)狀的配合物，有效地穩(wěn)定銀離子，防止其在溶液中過早沉淀或被還原。

13、在本發(fā)明的一些實施方式中，所述還原劑包括甲醛、維生素c、葡萄糖、酒石酸鉀鈉、次亞磷酸鈉和硼氫化鈉中的至少一種。

14、在本發(fā)明的一些實施方式中，所述改形添加劑的制備原料包括：乙二胺和氨水；

15、按重量份比計，所述乙二胺和所述氨水為1：1。

16、在本發(fā)明的一些實施方式中，所述制備方法包括：

17、s1.將銀源30-90min內(nèi)添加到含銅的絡(luò)合母液后反應(yīng)10-30min得到混合液；

18、s2.將還原劑在20-60min內(nèi)加入混合液中反應(yīng)。

19、本發(fā)明中將銀溶液和還原溶液分次加入可以控制反應(yīng)的速率，上述條件下可以使銀離子在絡(luò)合母液中逐漸形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，從而防止銀的過度沉淀或形成不均勻的銀包覆層；加入還原溶液時，逐步進行可以確保還原反應(yīng)均勻進行，避免可能出現(xiàn)的反應(yīng)不完全或局部過量還原的情況。通過雙加反應(yīng)制備的銀包銅粉，銀包覆層均勻致密，可控的實現(xiàn)不同銀含量銀包銅粉質(zhì)量，上述方法可以實現(xiàn)不同外觀形貌銀粉的制備，解決了目前需要使用不同工藝制備不同形貌銅粉的技術(shù)問題。

20、在本發(fā)明的一些實施方式中，步驟s1包括：將銀溶液30-90min內(nèi)添加到10～60℃的含銅的絡(luò)合母液后反應(yīng)10-30min得到混合液。

21、在本發(fā)明的一些實施方式中，所述銀源和還原劑分別以溶液的形態(tài)添加，所述含銅的絡(luò)合母液、銀源溶液和還原劑溶液的體積比為1～1.5：0.3-1：0.3-1.5。

22、在本發(fā)明的一些實施方式中，所述含銅的絡(luò)合母液中，螯合劑的濃度0.35-0.50mol/l，分散劑的濃度為10-30g/l，改形添加劑的濃度為0.40-0.60mol/l；和/或，所述銀源溶液中，銀離子濃度為6-32g/l，絡(luò)合劑濃度為200g-300g/l；和/或，所述還原溶液中還原劑的濃度為2-3mol/l。

23、上述條件下保證了各組分的添加速率在適合的范圍內(nèi)，從而避免了添加速率過慢而導(dǎo)致的析出納米銀，以及添加速率過快而導(dǎo)致的銀包銅粉體表面出現(xiàn)空洞或者出現(xiàn)球形銀包銅粉。

24、在本發(fā)明的一些實施方式中，所述銅粉為除雜后的銅粉，所述除雜的步驟包括：取平均粒徑1～50um銅粉，用酸性水溶液清洗。

25、在本發(fā)明的一些實施方式中，所述酸性水溶液的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為1～5％。

26、用酸性水溶液去除表面氧化銅，氧化物通常會導(dǎo)致銅粉表面不均勻，影響覆蓋層或涂層的均勻性和質(zhì)量，去除氧化物可以使銅粉表面更加平整和一致，有助于形成更均勻的覆蓋層或涂層，提高最終產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。

27、在本發(fā)明的一些實施方式中，所述酸性水溶液包括稀硝酸、稀硫酸、稀醋酸、稀乙二胺四乙酸和稀鹽酸中的至少一種。

技術(shù)特征：

1.一種銀包銅粉的制備方法，其特征在于，包括：使含銅的絡(luò)合母液、銀源和還原劑反應(yīng)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述螯合劑包括：乙二胺四乙酸、亞氨基二乙酸、二亞乙基三胺、三亞乙基二胺及，檸檬酸，酒石酸和乙二胺及其可溶性鹽中的至少一種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述分散劑包括聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、聚氧乙烯脂肪醇醚、辛基酚聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚中的至少一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述銀源中包括銀鹽及絡(luò)合劑；

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述還原劑包括甲醛、維生素c、葡萄糖、酒石酸鉀鈉、次亞磷酸鈉和硼氫化鈉中的至少一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述改形添加劑包括：乙二胺和氨水；

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述銀源和還原劑分別以溶液的形態(tài)添加，所述含銅的絡(luò)合母液、銀源溶液和還原劑溶液的體積比為1～1.5：0.3-1：0.3-1.5；和/或，所述含銅的絡(luò)合母液中，螯合劑的濃度0.35-0.50mol/l，分散劑的濃度為10-30g/l，改形添加劑的濃度為0.40-0.60mol/l；和/或，所述銀源溶液中，銀離子濃度為6-32g/l，絡(luò)合劑濃度為200g-300g/l；和/或，所述還原溶液中還原劑的濃度為2-3mol/l。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述銅粉為除雜后的銅粉，所述除雜的步驟包括：取平均粒徑1～50um銅粉，用酸性水溶液清洗。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述酸性水溶液的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為1～5％。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種銀包銅粉的制備方法，包括：使含銅的絡(luò)合母液、銀源和還原劑反應(yīng)；含銅的絡(luò)合母液的制備原料包括：銅粉、螯合劑、分散劑和改形添加劑；改形添加劑包括：乙二胺，碳酸銨，氨水，四乙烯五胺，多乙烯多胺，咪唑，噠嗪，嘧啶和吡嗪中的至少一種。本發(fā)明提出的銀包銅粉的制備方法，制備得到的銀包銅粉的銀包覆層均勻、致密，實現(xiàn)可控的制備不同外觀形貌的銀包銅粉。

技術(shù)研發(fā)人員：陳婷,陳文貴,曹彩丹,劉芳飛
受保護的技術(shù)使用者：湖南中偉新銀材料科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23