[发明专利]一种核-壳结构镍-银双金属粉体的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属粉体材料制备技术领域，具体涉及一种核-壳结构镍-银双金属粉体的制备方法。

背景技术

金属粉末是一种重要的原材料，既可以直接分散使用，也可以将其压制成形并烧结成块体材料，还可以制成膜状材料等。以现代电子工业为例，多层陶瓷电容器(Multilayer ceramic capacitors，简称MLCC)已成为电容器产业的主流产品，大量应用于通信、计算机及消费类电子产品。MLCC的主要发展方向之一表现为电极的贱金属化，即采用低价格的贱金属代替昂贵的钯、银等贵金属以降低成本，内电极在贱金属化后可以节省2～5倍的成本。镍价廉易得，具有较高的熔点和良好的导电性，高频稳定性比金、银好，与大多数焊料相容，在烧结时不向陶瓷介质中扩散或反应，对陶瓷介电性能没有影响，是较为理想的内电极材料。但镍粉在高温下易氧化生成非导体氧化膜，因此，对镍粉表面进行改性，提高其高温抗氧化性能是解决电极贱金属化重要的途径之一。

针对MLCC电极和电磁屏蔽材料中镍粉的氧化问题，为了提高镍粉的高温抗氧化性能，目前已有采用镍粉表面镀银的方法来提高镍粉的抗氧化性能的报道。镀银镍粉不仅可以提高镍粉的抗氧化性能，而且可以在不影响其导性能的前提下降低电极、电子浆料的成本。镍粉表面包覆金属银目前采用的工艺主要是镍粉的化学镀技术，首先在镍粉表面化学镀铜，而后通过铜与银离子置换反应镀银。该方法工艺复杂，需要多次洗涤、过滤，不利于产品性能的稳定和生产成本的降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种核-壳结构镍-银双金属粉体的制备方法。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种核-壳结构镍-银双金属粉体的制备方法，包括以下步骤：

(1)将镍粉、分散剂加入到乙醇-水混合溶剂中，然后置于水浴锅中，保持水浴温度为50℃，搅拌，制得镍粉分散溶液，所述镍粉分散溶液中镍粉的浓度为25.0g/l，所述镍粉分散溶液中分散剂的浓度为8.33g/l；

(2)将还原剂水合肼与水混合，制得水合肼浓度为2.5mol/L的水合肼水溶液，调节水合肼水溶液的pH值至10以上，即得还原剂溶液；

(3)将所述镍粉分散溶液与所述还原剂溶液以体积比镍粉分散溶液∶还原剂溶液＝2.4∶1混合，得反应液A，向所述反应液A中滴加银氨溶液50ml进行反应，控制反应时间为70～100分钟，得悬浊液，离心分离，所得固体经洗涤、真空干燥，制得核-壳结构镍-银双金属粉体。

所述镍粉由平均粒径为1.0μm的球形镍微粒组成。

所述分散剂为PVP或酒石酸钠。

所述乙醇-水混合溶剂中乙醇和水的体积比为：乙醇∶水＝2∶5。

本发明提供的核-壳结构镍-银双金属粉体的制备方法通过热力学分析，选择合适的还原剂和反应体系，在充分抑制置换反应的情况下，实现在镍粉表面直接化学镀银，即采用液相还原法，直接在金属镍粉表面镀银，在乙醇-水体系中，以水合肼为还原剂，通过反应条件的控制抑制置换反应，使银氨溶液优先发生液相还原反应，在施镀过程中，溶液中的金属银离子被不断还原而沉积在基体表面上，制得了与原镍粉粒径和形貌大致相同的核-壳型镍-银双金属粉体。

本发明提供的核-壳结构镍-银双金属粉体的制备方法采用粒径较小、粒径分布窄、分散性好的镍粉作基体；由于基体镍粉本身可充当催化剂，基体表面无需进行敏化、活化处理。本发明提供的核-壳结构镍-银双金属粉体的制备方法具有以下优点：本发明采用化学镀新工艺对镍粉进行直接包覆，避免了以往复杂的工艺，有利于产品性能的稳定和生产成本的降低；化学镀过程中，采用滴加法新工艺，定量、连续加入银氨溶液，使反应一直维持在低金属离子浓度下进行，有效解决了阻碍粉体化学镀规模化生产的难题；本发明将镍-银双金属粉体的形貌控制转变为已经相对成熟的镍粉制备过程的形貌控制；通过银添加量控制膜的厚度。

采用本发明方法制得的核-壳结构镍-银双金属粉体，其银包覆层厚度可控，粒径分布窄、分散性好，振实密度高。采用本发明方法制得的镍-银双金属粉体保持了镍粉的原有形貌，粉体分散性良好，无团聚现象产生。经二次包覆后制得的镍-银双金属粉体的表面银含量可达90％以上，银在镍微粒表面形成连续的银膜，形成核-壳结构的镍-银双金属粉体。通过DSC-TG图谱分析可知，经二次包覆后制得的镍-银双金属粉体的起始抗氧化温度有较大幅度提升，高温抗氧化性能也显著提高，为镍-银双金属粉体低温下充当导电浆料、电磁波吸波材料提供了可能。

附图说明

图1为本发明实施例1中原料镍粉的SEM图；