銀-鎳包球多體系粉體的制備方法
【專利摘要】本案涉及銀?鎳包球多體系粉體的制備方法，包括：將鎳包球加入到敏化液中進(jìn)行敏化；將敏化后的鎳包球加入到活化液中進(jìn)行活化；將經(jīng)敏化和活化后的鎳包球與含碘化鉀的還原劑混合；通過(guò)與銀氨溶液反應(yīng)制得銀?鎳包球多體系粉體；其中，敏化液中包括有二氯化錫；活化液中包括有二氯化鈀；還原劑中包括有轉(zhuǎn)化糖漿，該轉(zhuǎn)化糖漿由蔗糖與稀酸水解制得。本案以鎳包覆的球作為基材，利用化學(xué)鍍來(lái)制備銀?鎳包球多層體系，不僅保持了原有金屬鎳的物理化學(xué)性能，還具有銀包覆層的優(yōu)良導(dǎo)電性能、電磁屏蔽性能，提高了單純鎳粉的抗氧化性和熱穩(wěn)定性，達(dá)到節(jié)約貴金屬、保護(hù)環(huán)境的目的。
【專利說(shuō)明】
銀-鎳包球多體系粉體的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于金屬粉體材料制備領(lǐng)域，特別涉及一種銀-鎳包球多體系粉體的制備 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 銀具有較好的導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性和較高的抗氧化能力，因此銀是非常重要的貴金屬 接觸材料，由銀構(gòu)成的電子漿料等，廣泛應(yīng)用于電子工業(yè)的重要原料。銀的價(jià)格直接影響了 電子元件的成本。因此，尋找到一種能代替銀粉而且比較廉價(jià)的粉體成為電子行業(yè)的大勢(shì) 所趨。
[0003] 目前，常用的方法就是采用銀包覆賤金屬材料，以降低成本。例如銀包銅粉，銀包 鎳粉等。在現(xiàn)有的銀包覆鎳研究中，很多是針對(duì)納米級(jí)粒子的包覆，而針對(duì)納米級(jí)粒子的包 覆與針對(duì)微米級(jí)粒子的包覆所采用的手段是不同的。在納米級(jí)粒子包覆中，應(yīng)用較多的是 以水合肼作為還原劑，水合肼是劇毒性的還原劑，對(duì)人體和環(huán)境都有很大的傷害。在微米級(jí) 粒子包覆中，應(yīng)用較多的則是物理氣相沉積法和電鍍法，物理氣相沉積法容易造成粒子表 面覆銀不均勻，電鍍法則因?yàn)閼?yīng)用氰，同樣會(huì)對(duì)人體和環(huán)境造成很大的傷害。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本案的目的是提出一種銀-鎳包球多體系粉體的制備 方法，其以溫和環(huán)保的條件制備出具備優(yōu)良導(dǎo)電性能的抗氧化多體系粉體。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本案通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0006] -種銀-鎳包球多體系粉體的制備方法，其包括：
[0007] 將鎳包球加入到敏化液中進(jìn)行敏化；
[0008] 將敏化后的鎳包球加入到活化液中進(jìn)行活化；
[0009] 將經(jīng)敏化和活化后的鎳包球與含碘化鉀的還原劑混合；
[0010] 通過(guò)與銀氨溶液反應(yīng)制得銀-鎳包球多體系粉體；
[0011] 其中，所述敏化液中包括有二氯化錫；
[0012] 所述活化液中包括有二氯化鈀；
[0013] 所述還原劑中包括有轉(zhuǎn)化糖漿，該轉(zhuǎn)化糖漿由蔗糖與稀酸反應(yīng)制得。
[0014] 優(yōu)選的是，所述的銀-鎳包球多體系粉體的制備方法，其中，所述敏化液是含50-500g/L二氯化錫的pH為2.0的甘氨酸鹽酸緩沖液。
[0015] 優(yōu)選的是，所述的銀-鎳包球多體系粉體的制備方法，其中，所述活化液是含0.1-2g/L二氯化鈀的pH為2.0的甘氨酸鹽酸緩沖液。
[0016] 優(yōu)選的是，所述的銀-鎳包球多體系粉體的制備方法，其中，所述稀酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 為 l-20wt%。
[0017]優(yōu)選的是，所述的銀-鎳包球多體系粉體的制備方法，其中，所述銀氨溶液中，硝酸 銀的含量控制在〇. 5-lg/mL。
[0018] 本發(fā)明的有益效果是:本案以鎳包覆的球作為基材，利用化學(xué)鍍來(lái)制備銀包覆的 鎳包球體;這種核殼結(jié)構(gòu)不僅保持了原有金屬鎳的物理化學(xué)性能，還具有銀包覆層的優(yōu)良 導(dǎo)電性能、電磁屏蔽性能，提高了單純鎳粉的抗氧化性和熱穩(wěn)定性，達(dá)到節(jié)約貴金屬、保護(hù) 環(huán)境的目的；以鎳包球?yàn)榛牡膹?fù)合材料，進(jìn)一步減少鎳的用量，還能維持鎳在常溫下不易 氧化的特點(diǎn)，應(yīng)用在銀包銅粉不便使用的場(chǎng)合，特別是抗氧化要求較高的應(yīng)用領(lǐng)城。
【附圖說(shuō)明】
[0019] 圖1為銀-鎳包球多體系粉體的掃描電鏡圖。
[0020] 圖2為鎳包球的掃描電鏡圖。
[0021] 圖3為制備失敗的銀-鎳包球多體系粉體的掃描電鏡圖。
[0022]圖4為銀-鎳包球多體系粉體的電磁屏蔽對(duì)比圖；圖中，Ni-S代表鎳包球;Ag-Ni-S 代表銀-鎳包球多體系粉體。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說(shuō)明書文 字能夠據(jù)以實(shí)施。
[0024] 本案列出一實(shí)施例的銀-鎳包球多體系粉體的制備方法，其包括：
[0025]將鎳包球加入到敏化液中進(jìn)行敏化；由于在鎳包球中，鎳已將球體包裹，因此，球 體的材質(zhì)對(duì)反應(yīng)沒(méi)有影響，無(wú)需對(duì)球體內(nèi)部具體材質(zhì)作出限定，一般可優(yōu)選是化學(xué)惰性的 高分子球。鎳包球?qū)儆谑惺凵唐?。表面的鎳本身不能和銀發(fā)生反應(yīng)，而敏化的作用是在鎳表 面形成位點(diǎn)，使其容易發(fā)生反應(yīng)。
[0026] 將鎳包球加入到活化液中進(jìn)行活化;經(jīng)過(guò)敏化處理的鎳包球表面有一層還原作用 的二氯化錫，浸入含有貴金屬鹽的活化液后，二氯化錫將還原出催化、活化中心。例如貴金 屬鈀，可以作為化學(xué)鍍的催化、活化中心，使銀氨溶液的還原反應(yīng)能夠在鎳包球表面均勻地 進(jìn)行。活化的好壞直接決定著化學(xué)鍍的成敗。
[0027] 將經(jīng)敏化和活化后的鎳包球與含碘化鉀的還原劑混合；
[0028] 通過(guò)與銀氨溶液反應(yīng)制得銀_鎳包球多體系粉體;銀-鎳包球多體系粉體的結(jié)構(gòu) 是：內(nèi)部為球體，中間包覆層為鎳，外部包覆層為銀。銀氨溶液是氧化劑，與碘化鉀反應(yīng)得到 膠粒，該膠粒具體為：
[0029] {(Agl)m ? nAg+ ? (n-x)N03-}x+
[0030] 銀的反應(yīng)速度快，容易產(chǎn)生銀鏡，造成銀源的浪費(fèi)，因此良好控制反應(yīng)速度是改善 產(chǎn)品最終形貌的關(guān)鍵點(diǎn)。而膠?？梢晕讲糠帚y離子，減緩了反應(yīng)速率;此外，碘化銀的晶 格常數(shù)為6. 47讓，與銀的晶格常數(shù)4. 077A相差較大，減少了非目標(biāo)沉淀的幾率，提高了銀 的包覆效果。
[0031] 其中，敏化液中包括有二氯化錫;二氯化錫與鎳包球體的結(jié)合屬于物理吸附。
[0032] 活化液中包括有二氯化鈀；二氯化錫與二氯化鈀的結(jié)合屬于化學(xué)反應(yīng)，其主反應(yīng) 如下：
[0033] SnCb+PdCb^Pd+SnCU [0034]少量的副反應(yīng)如下：
[0035] SnCb+PdCb^PdSnCU
[0036] PdSnCl4+6PdCl2^SnPd7Cli6
[0037] SnPd7Cli6^Pd6Cli2+SnCl2+PdCl2
[0038] 還原劑中包括有轉(zhuǎn)化糖漿，該轉(zhuǎn)化糖漿由蔗糖與稀酸反應(yīng)制得。稀酸的作用是使 蔗糖分解為葡萄糖和果糖，而蔗糖和果糖本身都不具有還原能力，只有葡萄糖具有還原性。 這種轉(zhuǎn)化糖漿相比于一般的糖類還原劑，更加溫和。而如果直接添加葡萄糖，則由于反應(yīng)過(guò) 快最終將產(chǎn)生銀鏡，無(wú)法獲得銀包鎳包球粉體。稀酸可以是無(wú)機(jī)強(qiáng)酸、有機(jī)強(qiáng)酸，也可以是 無(wú)機(jī)弱酸和有機(jī)弱酸，因此，稀酸的種類無(wú)需限定。稀酸的具體濃度也無(wú)需嚴(yán)格限定，本案 所指的稀酸一般是指質(zhì)量分?jǐn)?shù)為l_20wt%的酸。
[0039]其中，敏化液優(yōu)選是含50-500g/L二氯化錫的pH為2.0的甘氨酸鹽酸緩沖液。
[0040]其中，活化液優(yōu)選是含0. l_2g/L二氯化鈀的pH為2.0的甘氨酸鹽酸緩沖液。
[0041 ]其中，與銀氨溶液反應(yīng)時(shí)，可優(yōu)選在超聲攪拌下進(jìn)行。
[0042]其中，轉(zhuǎn)化糖漿優(yōu)選由蔗糖與10wt%硫酸反應(yīng)制得。
[0043] 其中，銀氨溶液中，硝酸銀的含量?jī)?yōu)選控制在0.5-lg/mL，以獲得一個(gè)較優(yōu)的反應(yīng) 速度。
[0044] 實(shí)施例1
[0045] (1 )0.75g鎳包球體加入乙醇清洗，去離子水洗滌3次，去掉殘余的乙醇；
[0046] (2)將清洗后的粉末加入敏化液，敏化lh，完成后用去離子水洗3次，去掉殘余Sn2+; 敏化液是含50-500g/L二氯化錫的甘氨酸鹽酸緩沖液，pH=2.0;
[0047] (3)將清洗后的粉末加入活化液活化30min，完成后去離子水洗3次，去掉殘余的 Pd2+;活化液是含0. l_2g/L二氯化鈀的甘氨酸鹽酸緩沖液，pH=2.0;
[0048] (4)7.58鹿糖與111111(^1:%硫酸配成7.5%轉(zhuǎn)化糖楽；，使用時(shí)可稀釋十倍;0.166區(qū) 碘化鉀溶于1 〇〇ml水，使用時(shí)可每100ml稀釋后的轉(zhuǎn)化糖漿取0.3ml。
[0049] (5)取上步液體加入碘化鉀后加入到經(jīng)活化敏化后的鎳包高分子球中，超聲攪拌。
[0050] (6)配制銀氨溶液。取1.5g AgN〇3溶于少量水中，1.5gK0H溶于少量水。兩者混合后 加入氨水至沉淀恰好消失，稀釋至200ml;
[0051 ] (7)在超聲加攪拌的環(huán)境下，緩慢滴入銀氨溶液。
[0052] (8)滴加完畢后，繼續(xù)攪拌半小時(shí)。
[0053] (9)用離心的方式清洗粉末，先水洗后乙醇洗，真空干燥箱低溫烘干，得銀-鎳包球 多體系粉體。
[0054]采用本案方法制得的殼核結(jié)構(gòu)的銀-鎳包球多體系粉體，如圖1所示，銀層均勻、分 散性好，無(wú)團(tuán)聚現(xiàn)象產(chǎn)生。殼核結(jié)構(gòu)的銀-鎳包球多體系粉體可以用于導(dǎo)電漿料、屏蔽用漿 料等。圖2和圖3分別是原料對(duì)比圖和制備失敗的銀-鎳包球多體系粉體對(duì)比圖。圖4是經(jīng)分 散后的多體系粉體在電磁屏蔽方面的實(shí)驗(yàn)對(duì)比圖。純銀的屏蔽系數(shù)為50dB，銀-鎳包球多體 系粉體為30dB。
[0055] 經(jīng)電阻率測(cè)定，在同等條件下純銀電阻率為0.0004Q ? cm，本產(chǎn)品的電阻率為 0.0022 Q ? cm〇
[0056]盡管本發(fā)明的實(shí)施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說(shuō)明書和實(shí)施方式中所列 運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地 實(shí)現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限 于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種銀-鎳包球多體系粉體的制備方法，其特征在于，包括： 將鎳包球加入到敏化液中進(jìn)行敏化； 將敏化后的鎳包球加入到活化液中進(jìn)行活化； 將經(jīng)敏化和活化后的鎳包球與含碘化鉀的還原劑混合； 通過(guò)與銀氨溶液反應(yīng)制得銀-鎳包球多體系粉體； 其中，所述敏化液中包括有二氯化錫； 所述活化液中包括有二氯化鈀； 所述還原劑中包括有轉(zhuǎn)化糖漿，該轉(zhuǎn)化糖漿由蔗糖與稀酸水解制得。2. 如權(quán)利要求1所述的銀-鎳包球多體系粉體的制備方法，其特征在于，所述敏化液是 含50-500g/L二氯化錫的pH為2.0的甘氨酸鹽酸緩沖液。3. 如權(quán)利要求1所述的銀-鎳包球多體系粉體的制備方法，其特征在于，所述活化液是 含O. l-2g/L二氯化鈀的pH為2.0的甘氨酸鹽酸緩沖液。4. 如權(quán)利要求1所述的銀-鎳包球多體系粉體的制備方法，其特征在于，所述稀酸的質(zhì) 量分?jǐn)?shù)為l_20wt%。5. 如權(quán)利要求1所述的銀-鎳包球多體系粉體的制備方法，其特征在于，所述銀氨溶液 中，硝酸銀的含量控制在0.5-lg/mL。
【文檔編號(hào)】B22F1/02GK105880633SQ201610495522
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年6月29日
【發(fā)明人】游宇健, 韓玉杰
【申請(qǐng)人】南京宜洛辭電子科技有限公司