本发明涉及一种多孔铜箔及其制备方法。
背景技术：
现有多孔铜箔的制备方法一般是采用编织法或冲孔法，此两种方法均做不到厚度超薄和得到较好的抗拉强度，且性能欠佳，此外，现有制备工艺复杂、成本高昂，有待进一步改善。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种多孔铜箔及其制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
本发明之多孔铜箔，厚度5-100um、孔密度30-1000目、孔结构为经纬布置结构、抗拉强度20-150mpa。
本发明之多孔铜箔的制备方法，工艺路线为：将导电基材经电镀铜、烧结还原、压延制得超薄多孔铜箔。
进一步，所述导电基材包括导电布和导电网纱，其中导电布是指已经镀覆了镍或者铜的编织布或无纺布，其厚度为5-100um、其编织密度为100-500t；导电网纱是指已经镀覆了镍或铜的网纱，其孔密度为30-1000目。
进一步，所述电镀铜是指将导电基材置于电镀铜溶液中电镀铜，镀铜的面密度为30-1000g/m2。该电镀铜工序包括以下两种工艺方法：
(1)采用焦磷酸铜溶液体系：焦磷酸铜浓度为40-100g/l、焦磷酸钾浓度为200-400g/l、柠檬酸铵浓度为0-70g/l、氨水浓度为1-5ml/l、ph为7.5-9.5、温度为20-70℃、电流为50-500a；
(1)采用硫酸铜溶液体系：硫酸铜浓度为100-300g/l、硫酸浓度为10-70ml/l、温度为10-70℃、电流为50-500a。
进一步，所述烧结还原是指将镀完铜的材料置于300-600℃的环境下焚烧，再置于600-900℃的环境中还原。
进一步，所述压延是指将烧结后的半成品用对辊压延机或平板压机将厚度压至5-100um。
本发明之多孔铜箔具有以下优点：
1、较传统铜箔拥有更大的比表面积，散热性能有较大的性能提升，可以很好的代替传统散热铜箔而被应用在手机等3c智能产品，并可减少金属铜的消耗；
2、因为是多孔结构，在同等体积下释放出来了更多的体积，进而可以增中更多的填充物，实现性能的提升，如在电池极片、锂电池负极的集流体应用上，可以更好的降低内阻，改善电性能；
3、因其有规则的孔型结构，可以起到较好的均气、均热、均流的作用。
本发明之多孔铜箔的制备方法具有以下优点：
1、工艺简单，成本低廉。
2、各项工艺技术参数可调可定制开发，拥有更广泛的应用空间。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种用导电布制备超薄多孔铜箔的方法，其工艺路线为：将导电布经电镀铜、烧结还原、对辊机压延制得超薄多孔铜箔。
本实施例中，所述导电布是指已经镀覆了镍的无纺布，其厚度为80um、编织密度为300t。
本实施例中，所述电镀铜是指将导电布置于电镀铜溶液中电镀铜，铜面密度为150g/m2。电镀铜溶液具体为焦磷酸铜溶液，其工艺参数为：焦磷酸铜浓度为60g/l、焦磷酸钾浓度为300g/l、柠檬酸铵浓度为30g/l、氨水浓度为2ml/l、ph为8.5、温度为50℃、电流为260a。
本实施例中，所述烧结还原是指将镀完铜的材料置于550℃的环境下焚烧掉布料后，再置于800℃的环境中还原。
本实施例中，所述对辊机压延是指将烧结还原后的半成品用对辊压延机压至8um。
通过本实施例可以得到厚度为8um、孔密度为750目、抗拉强度为80mpa的超薄多孔铜箔。
实施例2
一种用导电布制备超薄多孔铜箔的方法，其工艺路线为：将导电布经电镀铜、烧结还原、对辊机压延制得超薄多孔铜箔。
本实施例中，所述导电布是已经镀覆了铜的编织布，其厚度为50um、其编织密度为250t。
本实施例中，所述电镀铜是指将导电布进一步电镀铜，铜面密度为80g/m2，电镀铜工序采用硫酸铜溶液体系：硫酸铜浓度为180g/l、硫酸浓度为30ml/l、温度为25℃、电流为300a。
本实施例中，所述烧结还原是指将镀完铜的材料置于550℃的环境下焚烧掉布料后，再置于850℃的环境中还原。
本实施例中，所述压延是指将烧结后的半成品用对辊压延机将厚度压至5um。
通过本实施例可以得到厚度为5um、孔密度为625目、抗拉强度为70mpa的超薄多孔铜箔。
实施例3
一种用导电网纱制备超薄多孔铜箔的方法，其工艺路线为：将导电网纱经电镀铜、烧结还原、对辊机压延制得超薄多孔铜箔。
本实施例中，所述导电网纱是指已经镀覆了镍的网纱，其厚度为80um，其孔径密度为300目。
本实施例中，所述电镀铜是指将导电网纱置于电镀铜溶液中电镀铜，铜面密度为200g/m2。电镀铜溶液具体为焦磷酸铜溶液，其工艺参数为：焦磷酸铜浓度为60g/l、焦磷酸钾浓度为300g/l、柠檬酸铵浓度为30g/l、氨水浓度为2ml/l、ph为8.8、温度为50℃、电流为450a。
本实施例中，所述烧结还原是指将镀完铜的材料置于550℃的环境下焚烧掉布料后，再置于800℃的环境中还原。
本实施例中，所述的对辊机压延是指将烧结还原后的半成品用对辊压延机压至8um。
通过本实施例可以得到厚度为8um、孔密度为300目、抗拉强度为80mpa的超薄多孔铜箔。
技术特征：
1.一种多孔铜箔，其特征在于：厚度5-100um、孔密度30-1000目、孔结构为经纬布置结构、抗拉强度20-150mpa。
2.一种如权利要求1所述的多孔铜箔的制备方法，其特征在于，工艺路线为：将导电基材经电镀铜、烧结还原、压延制得超薄多孔铜箔。
3.根据权利要求2所述的多孔铜箔的制备方法，其特征在于，所述导电基材包括导电布和导电网纱，其中导电布是指已经镀覆了镍或铜的编织布或无纺布，其厚度为5-100um、其编织密度为100-500t；导电网纱是指已经镀覆了镍或铜的网纱，其孔密度为30-1000目。
4.根据权利要求2所述的多孔铜箔的制备方法，其特征在于，所述电镀铜是指将导电基材置于电镀铜溶液中电镀铜，镀铜的面密度为30-1000g/m2。
5.根据权利要求4所述的多孔铜箔的制备方法，其特征在于，该电镀铜工序包括以下两种工艺方法：
(1)采用焦磷酸铜溶液体系：焦磷酸铜浓度为40-100g/l、焦磷酸钾浓度为200-400g/l、柠檬酸铵浓度为0-70g/l、氨水浓度为1-5ml/l、ph为7.5-9.5、温度为20-70℃、电流为50-500a；
(2)采用硫酸铜溶液体系：硫酸铜浓度为100-300g/l、硫酸浓度为10-70ml/l、温度为10-70℃、电流为50-500a。
6.根据权利要求2所述的多孔铜箔的制备方法，其特征在于，所述烧结还原是指将镀完铜的材料置于300-600℃的环境下焚烧，再置于600-900℃的环境中还原。
7.根据权利要求2所述的多孔铜箔的制备方法，其特征在于，所述压延是指将烧结后的半成品用对辊压延机或平板压机将厚度压至5-100um。
技术总结
一种多孔铜箔及其制备方法，所述多孔铜箔的厚度5‑100um、孔密度30‑1000目、孔结构为经纬布置结构、抗拉强度20‑150MPa。本发明还提供一种所述多孔铜箔的制备方法，工艺路线为：将导电基材经电镀铜、烧结还原、压延制得超薄多孔铜箔。本发明之多孔铜箔，较传统铜箔拥有更大的比表面积，散热性能有较大的性能提升，可以很好的代替传统散热铜箔而被应用在手机等3C智能产品，并可减少金属铜的消耗；因为是多孔结构，在同等体积下释放出来了更多的体积空间，进而可以增加更多的填充物，实现性能的提升；因其有规则的孔型结构，可以起到较好的均气、均热、均流的作用。
技术研发人员：吴中和;吴庆锋;刘秀苗
受保护的技术使用者：益阳市菲美特新材料有限公司
技术研发日：2021.05.27
技术公布日：2021.08.17
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