[发明专利]超低电阻率导电浆料的填充高纯纳米材料的制备方法在审
申请号: | 202110967283.7 | 申请日: | 2021-08-23 |
公开(公告)号: | CN113618075A | 公开(公告)日: | 2021-11-09 |
发明(设计)人: | 孙珲 | 申请(专利权)人: | 孙珲 |
主分类号: | B22F9/22 | 分类号: | B22F9/22;B22F1/00;B82Y40/00;B82Y30/00;C09D11/52;C09D5/24 |
代理公司: | 宁波诚源专利事务所有限公司 33102 | 代理人: | 张群;亓雨生 |
地址: | 315000 浙*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 电阻率 导电 浆料 填充 高纯 纳米 材料 制备 方法 | ||
本发明涉及一种超低电阻率导电浆料的填充高纯纳米材料的制备方法,本发明利用化学法制备以纳米铜为主的纳米材料,在制备过程中加入了硝酸银,硝酸银生成的草酸银在高温状态下还原为单质Ag,单质Ag一方面与纳米铜一样具有很好的导电性,另一当面,单质Ag具有非常强的氧化性,其作为氧化剂,在焙烧炉中可显著增强CO、CO2的气爆作用,从而将伴随单质Ag产生的单质铜切割为颗粒更细、更均匀的纳米铜,有效避免氧化物生成、提高纳米材料的纯度、降低电阻率。本发明制备的纳米材料的电阻率由现有常见材料的12.6mΩ.cm降低到26.9μΩ·cm,接近铜的理论电阻率1.75μΩ·cm,效果显著。
技术领域
本发明涉及一种超低电阻率导电浆料的填充高纯纳米材料的制备方法。
背景技术
电子行业的印刷导电涂料、导电油墨、导电丝印需要用到大量低电阻率的纳米银粉、纳米铜粉,其中,纳米银粉是贵重金属,价格昂贵,严重限制了电子材料的使用范围和升级换代;纳米铜粉是贱金属、导电性好,但是,纳米铜粉极易氧化,铜氧化后电阻率会增大上万倍,影响其导电性能。
纳米级材料(10-100nm)由于具有尺寸小、比表面积大及量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等特点,具有与常规材料不同的特性。铜粉的性质与其粒度有着密切的联系,随着粒度的下降,铜粉的性能将发生变化,特别是粒径分布在1-100nm之间的纳米铜粉,其光学、电学、磁学、力学、化学性质均发生了显著的变化。基于这些突出的性能,纳米铜粉已被广泛应用在高能催化剂、润滑油添加剂、导电材料、增韧材料等领域中。
全球市场上迄今为止,制备纳米铜的主要方法有气相法、液相法、机械法、电弧法、化学法。其中:
气相法:难以控制铜的氧化;
液相法:烘干水分的过程中,铜和水中的氧作用容易发生氧化;
械化研磨法:研磨成本高、效率低、设备昂贵、安全隐患大(研磨生热、自燃、爆炸);
电弧法:高温条件下,难以控制铜的氧化。
可见,纳米铜粉在生产过程中容易被氧化,是目前制备纳米铜粉遇到的最大问题。由于氧化后的铜电阻率大幅度升高,严重影响其导电性能,导致了目前纳米铜粉的制备成本高、销售价格昂贵,难以实现工业化生产及应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状,提供一种能有效避免氧化物生成、提高纳米材料纯度、降低电阻率的超低电阻率导电浆料的填充高纯纳米材料的制备方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:
一种超低电阻率导电浆料的填充高纯纳米材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)将草酸加入硝酸铜与硝酸银的混合水溶液中,进行反应,反应完毕后,过滤,得到草酸铜与草酸银的混合物晶体;
(2)将步骤(1)所得草酸铜与草酸银的混合物晶体装入焙烧炉中,先通入氩气将焙烧炉中的空气排净,然后通入氩气与一氧化碳的混合气体,保持通氩气与一氧化碳的气氛下,加热焙烧炉,在250~400℃下进行反应;
反应过程为:
A、CuC2O4·2H2O=CuO+CO↑+CO2↑+2H2O↑;Ag2C2O4·2H2O=Ag2O+CO↑+CO2↑+2H2O↑;
B、2CuC2O4+2H2O=Cu2O+2CO↑+2CO2↑+2H2O↑;
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