[发明专利]一种基于黄铜带制备高导电多孔铜箔的方法

说明书

本发明涉及一种基于黄铜带制备高导电多孔铜箔的方法，首先对黄铜带表面进行清洗处理，然后用硼氢化钠水溶液对黄铜表面进行处理，之后在一定温度下对该黄铜进行高温退火处理或常温电化学处理以完全或部分去除黄铜中的锌，最终得到高导电的多孔铜箔。相较于原始黄铜带，多孔铜箔电导率提高了60%以上。该方法可制备出多孔且高导电的铜箔，可应用于电池集流体、电线电缆屏蔽层以及电路板线路等电工器材方向。

技术领域

本发明涉及有色金属及合金材料加工领域，特别涉及一种基于黄铜带制备高导电多孔铜箔的方法，以及该方法得到的产品及其应用。

背景技术

随着电子技术的飞速发展，很多领域，如印刷电路板，超级电容器和锂离子电池集流体，输电导线等行业中，铜作为良好的导电材料具有非常广泛的应用。紫铜具有优异的导电性和良好的机械强度，是最优异和应用最广泛的导电材料之一。然而，紫铜的价格偏高，在印刷电路板等导电材料大批量需求的现状下，成为制约其大规模应用的主要因素之一。

目前，黄铜大约是紫铜价格的三分之二，如果用黄铜替代紫铜做导电材料，将会大幅度缩减材料成本。但黄铜自身电导率远不及紫铜，因为铜锌合金在生产制造过程中会有大量晶体缺陷，这些缺陷会阻碍电子传导，严重降低黄铜的导电性。目前，合金电导率可通过优化合金组元成分，调节合金晶体结构来改善，但这种方法对提高黄铜的电导率仍有限。还可以通过固溶、时效处理等热处理方式来提高黄铜电导率，虽然可以显著提高其导电性，但同时会带来一些副作用，如使黄铜的强度降低，使其表面粗糙，表面生成氧化层等等。如中国发明专利申请2017111652680涉及一种具有圆盘状析出物的铜合金及其制备方法。该合金组分为Ni：1.2～2.4％，Co：0.6～1.4％，Si：0.2～0.6％，Ti：0.02～0.1％，Zr：0.02～0.1％，Ce：0.02～0.4％，Ta：0.01～0.1％，其余为Cu；合金经过形变时效处理后，其导电率、弹性模量、抗拉强度、塑性伸长率、抗电磁屏蔽性能、抗腐蚀性能均可显著提高，且通过调控合金元素加入量，能提高合金所需的不同性能，进而应用于信息产业、水产养殖、电力电缆和汽车电子元件等领域；该方法工艺简单，高效可控，有利于工业化生产。

总之，上述方法仍不能将黄铜电导率提高到接近紫铜的水平。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种基于黄铜带制备高导电多孔铜箔的方法，首先对黄铜带表面进行清洗处理，然后用硼氢化钠水溶液对黄铜带表面进行处理，之后对该黄铜带进行高温退火处理或常温电化学处理以完全或部分去除黄铜中的锌，最终得到高导电的多孔铜箔。本发明采用化学还原、退火热处理和电化学处理等处理工艺的组合优化，得到具有接近紫铜电导率且具有优异机械性能的高导电多孔铜箔。

本发明的另一个目的是提供一种基于黄铜带制备高导电多孔铜箔的方法，该方法可实现批量流水线操作和大规模的工业化生产，并应用于可应用于印刷电路板线路、超级电容器和锂离子电池集流体、电线电缆屏蔽层等行业中。

为了实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案；一种基于黄铜带制备高导电多孔铜箔的方法，具体步骤如下：

（1）用清洁剂对黄铜带表面进行清洁处理；

（2）用还原剂对步骤（1）得到的样品做化学改性；

（3）对步骤（2）得到的样品进行退火热处理，然后冷却；或对步骤（2）得到的样品进行电化学处理；

（4）对得到的样品的表面进行机械处理。

在本发明的一个优选实施方式中，所述黄铜带为铜锌合金，锌的含量大于等于5%。黄铜带的厚度为0.01毫米~1000 毫米。

在本发明的一个优选实施方式中，步骤（1）中，所述的清洁剂为乙醇、丙酮、盐酸或硫酸中的一种或几种，所述的酸的浓度为0.1 ~ 2 mol/L。