[发明专利]一种利用可控包覆技术制备高散热型铜锡合金粉及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属粉体材料制备技术领域，具体涉及一种利用可控包覆技术制备高散热型铜锡合金粉及其制作方法。

背景技术

随着科学技术日新月异的发展，导电复合材料得到了广泛的研究和应用。作为其主要组成部分的导电填料也因此引起了人们极大的研究热情，导电填料的性能、成本直接关系着导电材料的导电性能、可靠性能和经济性。铜锡合金导电填料因其良好的耐金属迁移性能、成本优势，被认为是目前昂贵的银基导电填料的一种极具潜力的替代品，但是铜锡合金导电填料还存在抗氧化性能不足、易团聚、导电性差、易腐蚀耐候性差等缺点，限制了其规模化应用。众所周知，纳米材料是一种具有特殊物理化学性能的材料，它在材料改性方面有着极为广泛的应用和卓越的改性效果。为解决以上难题有必要对现有的铜锡合金进行改性，提高铜锡合金的抗氧化性、导电性、耐酸、耐碱、耐候、耐高温等性能，进而为实现铜锡合金作为导电填料在导电油墨等领域的广泛应用提供可能性。

发明内容

本发明的目的就是提供一种利用可控包覆技术制备高散热型铜锡合金粉及其制作方法，以克服现有技术的不足。

本发明的目的是这样实现的：

一种利用可控包覆技术制备高散热型铜锡合金粉，其特征在于，由下列重量份的原料制成：块状铜锡合金100、丙烯酸0.3-0.6、苯乙烯0.6-1.1、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯8-15、纳米碳化钽0.8-1.4、E20环氧树脂6-9、甲基三乙氧基硅烷0.2-0.4、水玻璃0.3-0.5、二乙二醇丁醚醋酸酯4-6、甲基丙烯酸丁酯3-5、镀铜碳纤维2-4、正丁醇51-58。

所述的一种利用可控包覆技术制备高散热型铜锡合金粉的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将镀铜碳纤维烘干粉碎，加入纳米碳化钽搅拌混匀，喷入熔融状态的E20环氧树脂超声波分散30-50分钟，烘干粉碎；

（2）将二乙二醇丁醚醋酸酯、甲基丙烯酸丁酯放入反应釜中升温至115-145℃，加入甲基三乙氧基硅烷保持温度搅拌2-4小时，冷却至室温；

（3）将丙烯酸、苯乙烯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯投入正丁醇中搅拌混匀，加入步骤（2）反应物料，升温至80-90℃并保持温度搅拌反应4-6小时；

（4）将清洗后的块状铜锡合金用氮气吹干研磨至200-300目，氮气保护下加入步骤（1）、（3）物料及其他剩余成分搅拌混匀，于80℃保温包覆反应4小时，过滤、清洗并用氮气吹干出料。

本发明有以下有益效果：本发明采用共聚改性法对铜锡合金粉进行包覆改性，以丙烯酸、苯乙烯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯为单体，同时还添加纳米碳化钽及其他有效添加剂，在块状铜锡合金粉表面包覆一层致密的带有苯环和羧基的共聚物膜，其表面所形成的壳层不仅对铜锡合金粉能起到屏蔽作用，提高其抗氧化性能，还可以改变铜锡合金粉的表面电荷性质，有效削弱了金属粉末团聚间的作用力，改善了产品易团聚的缺点，制得的铜锡合金粉应用于导电填料领域中，具有散热快，作为导电填料应用于线路板等电子产品领域，可显著提高产品使用寿命，同时具有工艺简单，适用性灵活广泛，工业化前景广泛等优点。

具体实施方式

所述的一种利用可控包覆技术制备高散热型铜锡合金粉，其特征在于，由下列重量份的原料制成：块状铜锡合金100、丙烯酸0.5、苯乙烯0.8、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯13、纳米碳化钽1.3、E20环氧树脂8、甲基三乙氧基硅烷0.3、水玻璃0.4、二乙二醇丁醚醋酸酯5、甲基丙烯酸丁酯4、镀铜碳纤维2、正丁醇55。

制作方法包括以下步骤：

（1）将镀铜碳纤维烘干粉碎，加入纳米碳化钽搅拌混匀，喷入熔融状态的E20环氧树脂超声波分散30-50分钟，烘干粉碎；

（2）将二乙二醇丁醚醋酸酯、甲基丙烯酸丁酯放入反应釜中升温至115-145℃，加入甲基三乙氧基硅烷保持温度搅拌2-4小时，冷却至室温；

（3）将丙烯酸、苯乙烯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯投入正丁醇中搅拌混匀，加入步骤（2）反应物料，升温至80-90℃并保持温度搅拌反应4-6小时；

（4）将清洗后的块状铜锡合金用氮气吹干研磨至200-300目，氮气保护下加入步骤（1）、（3）物料及其他剩余成分搅拌混匀，于80℃保温包覆反应4小时，过滤、清洗并用氮气吹干出料。

使用本发明生产的铜锡合金粉的技术参数指标如下：

（1）体积电阻率下降87.97%；

（2）抗氧化温度提高了19.3℃；

（3）在2%稀硝酸中浸泡2小时后才溶解完全，耐酸性强。