[发明专利]一种银氧化铜复合粉的制备方法和系统

说明书

本发明公开了一种银氧化铜复合粉的制备方法和系统，制备方法包括：按比例分别称取银原料和铜原料，溶解，配制成含硝酸银和硝酸铜的前驱体溶液，对前驱体溶液进行雾化处理得到0.01‑100μm的前驱体雾滴，并在400‑1000℃下热分解即得；系统包括雾化装置、热处理装置和旋风收集装置。本发明的方法通过在配制前驱体溶液时加入适量C1‑C4醇类，能有效控制银氧化铜复合粉的球形度，通过加入适量氨水，能制备得到中空结构的银氧化铜复合粉；并利用旋风收集装置实现对不同粒径的粉体的有效分级，工艺设计科学，流程连续，设备构造合理，原料易得价廉，反应产物物相可控，纯度高且颗粒粒度可控，能实现大规模量产，应用前景广阔。

技术领域

本发明涉及功能粉体材料制备技术领域，具体涉及一种银氧化铜复合粉的制备方法和系统。

背景技术

银氧化铜复合粉是一种应用广泛的复合材料，且CuO含量不同其应用领域也不同，当氧化铜含量为8～12wt％时主要作为电接触材料；氧化铜含量为20wt％的银氧化铜复合粉能有效改善导电浆料中银粉的烧结特性；此外，银氧化铜复合粉还可以作为催化剂材料。目前，银氧化铜复合粉凭借着其在低压开关、继电器和控制器等方面较为稳定的性能而备受关注。

现有技术中，制备银氧化铜电触头材料的主要方法有合金内氧化法和粉末冶金法等，其中，合金内氧化法是一种比较先进的制备电接触材料的工艺方法，该方法工艺简单、成本费用低且触头性能优良，在国内外被广泛采用，但该方法制备的成品材料表面和内部结构不均匀，中间有贫氧化物层，从而导致触头尺寸不够精确；粉末冶金法是银金属氧化物复合材料的主要制备方法之一，粉末冶金法能够获得组织相对均匀且性能稳定的电接触材料，但制备的成品材料具有密度较低、加工性能较差、电阻率较高、氧化物颗粒与基体的界面润湿性差、界面结合强度弱等缺点。

Majumdar等采用硝酸银和硝酸铜溶液制备了导电浆料用银氧化铜复合粉，通过添加氧化铜来改善浆料的烧结性能；闫杏丽等采用合金内氧化法制备了电接触材料用的银氧化铜复合粉；周晓龙等采用反应合成法制备AgCuO电接触材料，反应合成法是根据热力学原理，依靠材料设计，在一定条件下引入原位化学反应，该方法需要很好的材料设计，且目前还处于实验室研究阶段，离实际应用仍有较大差距；张齐勋采用粉末冶金法制备了AgCuO电接触材料。

综上所述，研究开发一种工艺过程简单可控、能连续稳定生产且制备得到的银氧化铜复合粉产品质量高、粒度小且分布均匀的银氧化铜复合粉的制备方法具有重要的理论和实际价值，在电接触材料的制备领域应用前景广阔。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种银氧化铜复合粉的制备方法和系统。

根据本发明一方面提供了一种银氧化铜复合粉的制备方法，包括：

S1、按比例分别称取银原料和铜原料，溶解，配制成含硝酸银和硝酸铜的前驱体溶液；

S2、对前驱体溶液进行雾化处理得到0.01-100μm的前驱体雾滴，并在400-1000℃下热分解，即得银氧化铜复合粉。

雾滴热处理过程中发生的化学反应方程式如下：

通过将均匀含有银离子和铜离子的雾滴热分解处理，可以得到粒度小且分布均匀的银氧化铜复合粉；在保证分子级别的分布均匀情况下，得到复合粉体，这是现有技术中许多其他方法不能实现的。

在上述技术方案中，步骤S1中，所述配制前驱体溶液还包括加入C1-C4醇类并搅拌均匀，加入量为前驱体溶液的8-12V％；优选地，所述C1-C4醇类为甲醇和/或乙醇，加入量为前驱体溶液的10V％。

通过加入C1-C4醇类，在保证溶液澄清稳定的情况下(甲醇、乙醇效果较好)，可以在热处理过程中，醇溶液蒸发速度更快，雾滴形核时间降低，在炉中停留时间加长，从而可以形成球形度更佳的粉体。