一种银包铜粉及其制备方法与流程

本发明涉及金属粉体制备，尤其涉及一种银包铜粉及其制备方法。

背景技术：

1、银包铜粉是一种以铜为核、以银为壳的核壳结构复合粉体材料，通过在铜粉表面包覆银层，既保留了铜的低成本优势，又发挥了银的优异导电性和抗氧化性。银包铜粉的抗氧化温度普遍可达200℃以上，导电性和导热性能与银粉接近，在导电浆料、导电胶、电磁屏蔽涂料及催化等领域具有广阔的应用前景。

2、目前，银包铜粉的制备方法主要包括：机械球磨法、熔融雾化法和化学镀法。其中，化学镀法因设备简单、成本较低，已成为工业上应用最广泛的制备方法。化学镀法又可细分为还原法和置换法。还原法是利用还原剂将银溶液中的银离子还原为银单质，沉积在铜粉表面。置换法是利用铜与银之间的电势差，将铜粉直接置于含银离子的溶液中，银离子在铜粉表面被还原形成银镀层。然而，还原法和置换法仍存在一些问题。例如，在化学还原镀银过程中，银离子容易被还原剂还原为游离的银纳米颗粒，这些游离银颗粒散落在溶液中而非沉积在铜粉表面，不仅降低了银的利用率，还会导致最终产品中混入游离银颗粒，影响产品质量。同样，置换法也存在以下缺陷：其一，铜粉与银源溶液接触后，置换反应速度较快，银镀层快速沉积在铜粉表面，导致镀层薄且疏松，并且，随着铜粉表面逐渐被银层包裹，置换反应受到阻碍而难以持续进行；其二，由于置换反应中银离子在铜粉表面的还原位点分布不均，常形成点缀状或岛状结构的银包铜粉，银层不连续、包覆不完整，这种不完整的包覆结构无法有效阻隔氧气和水蒸气的侵蚀，导致铜核易被氧化，严重影响银包铜粉的导电性和可靠性；其三，部分银包铜粉制备工艺中使用了氰化物（如氰化镀银）或sn2+、pb2+等重金属离子作为添加剂，这些物质毒性大、环境污染严重，不符合绿色环保的生产要求。

3、可见，如何在保证银层均匀致密包覆的前提下，简化工艺流程、提高银离子利用率、避免使用有毒有害物质，是目前置换法制备银包铜粉亟待解决的技术问题。因此，需要开发一种工艺简单、环保安全、能在低银含量下实现银层均匀致密包覆的银包铜粉的制备方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种银包铜粉及其制备方法，解决现有技术中无法在保证银层均匀致密包覆的前提下，简化工艺流程、提高银离子利用率、避免使用有毒有害物质的技术问题。

2、第一方面，本发明提供一种银包铜粉的制备方法，包括以下步骤：

3、通过采用除油粉和酸洗活化剂对铜粉进行清洗，得到清洁铜粉；

4、将清洁铜粉、硝酸、表面调控剂、柠檬酸、络合剂和水混合均匀，得到铜粉底液；

5、将硝酸银、硝酸、柠檬酸和水混合均匀，得到硝酸银滴定液；

6、在超声搅拌条件下，将硝酸银滴定液加入铜粉底液中，加料结束后，继续反应，再经固液分离、洗涤、干燥，得到银包铜粉。

7、第二方面，本发明提供一种银包铜粉，该银包铜粉通过本发明第一方面提供的银包铜粉的制备方法得到。

8、与现有技术相比，本发明的有益效果包括：

9、本发明通过采用硝酸-表面调控剂-柠檬酸-络合剂复合体系，调控置换反应速率并改善银层沉积质量，能够在保证银层均匀致密包覆的前提下，简化工艺流程、提高银离子利用率、避免使用有毒有害物质。

1.一种银包铜粉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述银包铜粉的制备方法，其特征在于，所述铜粉为球形或类球形铜粉；和/或，

3.根据权利要求1所述银包铜粉的制备方法，其特征在于，所述除油粉为市售金属除油粉；和/或，

4.根据权利要求1所述银包铜粉的制备方法，其特征在于，通过采用除油粉对铜粉进行清洗，包括：将铜粉、除油粉和水混合，在超声搅拌条件下进行清洗，随后经过滤、水洗，得到碱洗铜粉；所述铜粉、除油粉与水的用量比为（200-250）g：（20-25）g：1l；所述超声搅拌的过程中，温度为室温，超声功率为500-2000w，搅拌速率为100-500r/min，时间为10-30min；和/或，

5.根据权利要求1所述银包铜粉的制备方法，其特征在于，铜粉底液中，铜粉、柠檬酸、质量分数为65%-68%的硝酸、络合剂、表面调控剂与水的用量比为150-200g：2.5-3g：20-30g：4-8g：1-1.5g：1l；和/或，

6.根据权利要求1所述银包铜粉的制备方法，其特征在于，在超声搅拌的条件下，将所述清洁铜粉、硝酸、表面调控剂、柠檬酸、络合剂和水混合均匀，且所述超声搅拌的过程中，温度为40-60℃，超声功率为500-2000w，搅拌速率为100-500r/min，时间为3-8min。

7.根据权利要求1所述银包铜粉的制备方法，其特征在于，硝酸银滴定液中，硝酸银、质量分数为65%-68%的硝酸、柠檬酸与水的用量比为5-10g：2-3g：0.5-1.5g：1l。

8.根据权利要求1所述银包铜粉的制备方法，其特征在于，将硝酸银滴定液加入铜粉底液的过程中，所用铜粉底液中铜粉和所用硝酸银滴定液中银离子的质量比为（8.5-9.5）：1；和/或，

9.根据权利要求1所述银包铜粉的制备方法，其特征在于，将硝酸银滴定液加入铜粉底液和置换反应的过程中，温度为40-60℃，超声功率为500-2000w，搅拌速率为100-500r/min。

10.一种银包铜粉，其特征在于，所述银包铜粉通过权利要求1-9中任一项所述的银包铜粉的制备方法得到。