镀银铜微粉与纳米银导电填料的制备工艺研究

摘要

随着科学技术的进步，导电浆料在各种电子器件中的应用越来越广泛。导电浆料的研制需要向其中摻入相应的导电填料，目前主要存在银系导电填料和铜系导电填料两大类。铜系导电填料较易氧化，这使其电学性能的稳定性下降，而银系导电填料的价格则相对昂贵。本文基于“绿色环保”的理念，在液相环境下制备了纳米银粉、微米铜粉和微米级镀银铜粉，这三种导电粉体的生产成本低廉，有大规模工业化生产的可能，并且有望在导电浆料的研制中得以实际应用，从而制备出性能稳定、成本低并且可低温烧结的新型导电浆料。
　　本研究主要内容包括：⑴采用液相还原法，以柠檬酸纳和硝酸银为原料，探讨了反应时间、反应温度和添加剂对实验结果的影响。结果显示，反应速率随温度的升高而增大；熟化会使得制备的银纳米粒子继续长大且形貌分化加剧。在反应时间为60min，反应温度为80℃，无任何添加剂的条件下，成功制备了平均粒径为59.33 nm且分散性好的类球形纳米银颗粒。⑵以PVP为保护剂，硫酸铜为原料，氢氧化钠为络合剂，葡萄糖和抗坏血酸为还原剂，通过两步法实现了平均粒径为1.1μm的微米级铜粉的大量可控制备。实验显示，相对于一步法而言，两步法制备的铜粉杂质相含量很低；氢氧化钠的加入方式是通过影响中间产物氧化亚铜的尺寸、形貌，从而影响制得的铜粉的尺寸、形貌和分散性；PVP的加入对铜粉的分散性和粒径大小有一定影响。⑶以自制的微米级铜粉为原料，银氨为银源，成功制备了表面银原子质量分数达到73.96％、表面平整、颗粒间界面清晰的镀银铜粉。过程中发现，银氨溶液的加入方式以及PVP的存在对最终制得的镀银铜粉的表面形貌和银原子覆盖率有重要影响。

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第1章 绪论

1.1 前言

1.2 导电浆料的导电机理

1.3 微纳米金属粒子的研究进展及相关理论

1.4 选题依据及研究内容

第2章 纳米银的制备

2.1 引言

2.2 实验部分

2.3 结果与讨论

2.4 本章小结

第3章 微米铜粉的制备

3.1 引言

3.2 实验部分

3.3 结果与讨论

3.4 本章小结

第4章 镀银铜粉的制备

4.1 引言

4.2 实验部分

4.3 结果与讨论

4.4 本章小结

第5章 结论

致谢

参考文献

攻读学位期间的研究成果