導電漿料用超細銅粉的表面改性.pdf

1、進入21世紀以來，電子行業(yè)得到了快速蓬勃的發(fā)展，電子產(chǎn)品的常用原料之一導電漿料的需求也隨之劇增。傳統(tǒng)導電漿料一般以貴金屬為功能相，但是隨著近年來貴金屬價格的不斷上漲，造成導電漿料價格一直居高不下，嚴重阻礙了漿料的發(fā)展。另外，貴金屬全球儲量有限，因此，無論著眼于現(xiàn)在還是未來，開發(fā)價格低廉、性能優(yōu)良的賤金屬導電漿料都是十分重要的。銅價格低廉且具有優(yōu)良的導電性、抗遷移性，是貴金屬的理想替代材料。但銅在高溫下極易氧化從而失去許多優(yōu)良性能，限制了

2、其在導電漿料中的應用，因而改善銅粉的抗氧化性能具有卜分重要的科學研究意義和廣闊的應用前景。
　　 本論文通過對超細銅粉進行表面改性的方法來改善其抗氧化性能，包括銅粉表面包銀(Cu@Ag)、銅粉表面先包銀再包覆SiO2-B2O3系薄膜(Cu@Ag@SiO2)、銅粉表面先包覆SiO2-B2O3系薄膜再包銀(Cu@SiO2@Ag)。主要研究內(nèi)容如下:
　　 首先，在置換法和化學還原法兩種常見制備銀包銅粉(Cu@Ag)的方法的基

3、礎上，結合二者的優(yōu)點提出了置換-還原法來制備Cu@Ag粉。重點研究了還原過程中前軀體形式、pH值、反應溫度、分散劑PVP用量以及還原次數(shù)等工藝對Cu@Ag粉的包覆效果和高溫抗氧化性能的影響。以抗壞血酸為還原劑時，最佳工藝條件為:pH值在5左右、反應溫度為50℃、PVP用量為基體質(zhì)量的10 wt％，相同硝酸銀用量的情況下，分為兩次還原（一次還原后酸洗再進行一次還原）效果要好于直接一次還原。以Cu@Ag粉為功能相制備了導電漿料，經(jīng)過絲網(wǎng)印刷

4、、干燥、燒結后得到電極。利用四探針法測量了電極的方塊電阻，結果表明:隨著Cu@Ag粉中銀含量的增加、燒結溫度的增高，電極的方塊電阻逐漸降低。Cu@Ag粉中銀含量為54.2 wt％、燒結溫度為800℃時，電極的方塊電阻為1.9×10-2Ω/□，達到了高溫導電漿料的要求。
　　 其次，以正硅酸乙酯、硼酸三正丁酯為前軀體，以氨水為催化劑，利用溶膠-凝膠法在Cu@Ag粉表面包覆一層SiO2-B2O3系薄膜，制備了Cu@Ag@SiO2復合

5、粉。研究了Cu@Ag粉基體預處理方式、正硅酸乙酯用量、硼酸三正丁酯用量、氨水用量、水用量、反應溫度、反應時間等條件對Cu@Ag@SiO2復合粉的高溫抗氧化性能的影響。以Cu@Ag@SiO2復合粉為功能相制備了導電漿料和電極，用四探針法測定了電極的方塊電阻。
　　 此外，通過改變包銀和包SiO2-B2O3系薄膜的順序，制備了Cu@SiO2@Ag粉。研究了不同銀含量對復合粉的高溫抗氧化性能和電極的導電性的影響，結果表明:隨著銀含量的