CN1176234C - 耐高温抗氧化贱金属铜银合金组合物及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及耐高温抗氧化贱金属组合物及其生产方法，组合物包括30-54份铜粉和70-46份银，采用银合金在铜颗粒表面形成很薄的抗氧化层。生产方法包括配制敏化液、银氨溶液和工艺，工艺为浸溃、搅拌、酸洗、敏化、清洗、镀铜、真空热处理、成品，采用本发明制得的电极导电率达到贵金属电极的导电性能，其成本是贵金属的十分之一左右。它的应用能大幅度降低MPT和MLCC等电子元件及其它电子产品的成本，对电子元器件及产品的发展将有较大的推动作用。本发明具有工艺简单，生产成本低，能在大气条件下与瓷体共烧的特点，有较好的经济和社会效益。
Description
一、技术领域
本发明涉及耐高温抗氧化贱金属铜银合金组合物及其生产方法，特别适用于在铜粉颗粒外表面化学镀银的生产方法。
二、背景技术
(1)美国专利US-4122232[1]，采用贱金属和硼粉粒等制成大气条件下烧结的贱金属导电浆料。但是，主要存在的问题是薄膜电阻较大，因此使用范围受到了限制，不能在MLCC和MPT产品中使用。
(2)国内高保娇和刘志成等[2-5]研究银包铜技术，他们的目的是制备在超细粉末的抗氧化问题，主要是一般实验性研究，没有涉及应用方面的实验研究。
综上所述，相关文献未见利用铜颗粒材料进行表面包覆银并通过真空热处理，形成高温抗氧化致密的合金层，使其能在大气条件下与瓷体共烧，成为代替贵金属的电极浆料的报导。
三、发明内容
本发明的发明目的是提供一种采用银合金在铜颗粒表面形成很薄的一层致密且抗氧化的合金层的耐高温抗氧化贱金属铜银合金组合物。
本发明的另一发明目的是提供一种制备贱金属铜银合金组合物的生产方法。
实现发明目的的技术方案是这样解决的：本发明的贡献在于贱金属铜银合金组合物含有重量比的铜粉30-54份，银70-46份，所说的铜粉粒径为0.5-6μm。
耐高温抗氧化贱金属铜银合金组合物的生产方法，包括配制敏化液、银氨溶液和工艺，下述各组份均按重量比或体积比计，本发明的贡献在于所说的敏化液含有氯化亚锡10-25份，氯化氢20-50份，去离子水900-1100份；所说的银氨溶液含有硝酸银20-80份，氨水167-110份，去离子水900-1000份；
所说的工艺分两步：
第一步，铜粉颗粒表面化学镀银：首先将铜粉浸渍于5～20g/L的明胶溶液里，搅拌10分钟制成悬浮液；在向悬浮液中加入20～60ml/L稀硫酸，在40～50℃下酸洗9-12分钟去除氧化物；将水洗过的铜粉倒入敏化液中，在室温下，敏化9-11分钟，取出清洗数次；将敏化处理后的铜粉加入到5～20g/L的明胶溶液中，搅拌制成悬浮液，以0.5～2ml/min的滴速滴加配制好的银氨溶液，清洗至少2次以上，测得无铜离子为止。重复以上镀银过程3次即可制得铜银合金。
第二步，真空热处理：先将镀银铜粉进行加热，在加热温度为200～600℃，真空度为：10Pa，加热2～3小时。即得铜银固溶体合金粉。
本发明与现有技术相比，是采用化学法使铜细粉表面直接被液体中Ag离子亲合形成保护膜。并经过热处理形成致密的合金层。电极导电率达到贵金属电极的导电性能，其成本是贵金属的十分之一左右。它的应用能大幅度降低MPT和MLCC等电子元件及其它电子产品的成本，对电子元器件及产品的发展将有较大的推动作用。
四、附图说明
图1为本发明包覆结构模型示意图；
图2为本发明煅焼后形成合金保护层的模型示意图。
五、具体实施方式
附图为本发明组合物的具体实施例。
下面结合附图和工艺流程对本发明的内容作进一步说明：
参照图1、图2所示，组合物含有重量比的铜粉30-54份或36-52份或48-54份，银70-46份或64-48份或52-46份，所说的铜粉粒径为0.5-6μm。
耐高温抗氧化贱金属铜银合金组合物的生产方法，包括配制敏化液、银氨溶液、(还原剂)和工艺，下述各组份均按重量比或体积比计，所说的敏化液含有氯化亚锡10-25份，氯化氢20-50份，去离子水900-1100份，敏化处理是表面吸附一层有还原性的二价锡离子；所说的银氨溶液含有硝酸银70-46份，氨水167-110份，去离子水900-1000份，硝酸银(AgNO3)+1000份去离子水+167-110份的氨水(NH3·H2O)将硝酸银溶解在去离子水中，缓慢加入氨水并搅拌，直到沉淀刚好消失。
所说的工艺流程分两步：
第一步，铜粉颗粒表面化学镀银：首先将铜粉浸渍于5～20g/L的明胶溶液里，搅拌9-12分钟制成悬浮液；在向悬浮液中加入20～60ml/L稀硫酸，在40～50℃下酸洗9-12分钟去除氧化物；将水洗过的铜粉倒入敏化液中，在室温下，敏化9-11分钟，取出清洗数次；将敏化处理后的铜粉加入到5～20g/L的明胶溶液中，搅拌制成悬浮液，以0.5～2ml/min的滴速滴加配制好的银氨溶液，清洗至少2次以上测得无铜离子为止。重复以上镀银过程3次即可制得铜银合金。
第二步，真空热处理：先将铜银合金粉加热，其加热温度为200～600℃，真空度为：10Pa，加热2～3小时。即得铜银固体合金。
实施例1
首先将20份粒径为4μm铜粉，浸渍于10g/L的明胶溶液200份中，搅拌10分钟制成悬浮液；再向悬浮液中加入25ml/L稀硫酸100份，在45℃下酸洗10分钟去除氧化物，水洗；将水洗过的铜粉倒入10g/L的氯化亚锡溶液50份，在室温下，敏化10分钟，清洗3次；将铜粉加入10g/L的明胶溶液200份，搅拌制成悬浮液，以0.5ml/min的滴速滴加45g/L的银氨溶液160份；过滤清洗粉体，重复以上镀银过程3次即得镀银合金粉。将镀银合金粉加热，其加热温度为350℃，真空度为：10Pa，加热2.5小时，即得到铜银固体合金。
实施例2
先将20份粒径为2μm铜粉，浸渍于10g/L的明胶溶液250ml中，搅拌10分钟制成悬浮液；再向悬浮液中加入25ml/L稀硫酸100份，在45℃下酸洗10分钟去除氧化物，水洗；将水洗过的镍粉倒入10g/L的氯化亚锡溶液50份，在室温下，敏化10分钟，清洗2-3次；将铜粉加入10g/L的明胶溶液200份，搅拌制成悬液，以0.5ml/min的滴速滴加45g/L的银氨溶液280份；过滤清洗粉体，重复以上镀银过程3次即得镀银铜合金粉。将镀银铜合金粉加热，其加热温度为450℃，真空度为：10Pa，加热2.5小时，即得到铜银固体合金。
实施例3
用25份粒径为4μm铜粉，浸渍于10g/L的明胶溶液250份中，搅拌10分钟制成悬浮液；再向悬浮液中加入25ml/L稀硫酸100份，在45℃下酸洗10分钟去除氧化物，水洗；将水洗过的铜粉倒入10份/L的氯化亚锡溶液50份，在室温下，敏化10分钟，清洗3次；将铜粉加入10g/L的明胶溶液250份，搅拌制成悬浮液，以0.5ml/min的滴速滴加45g/L的银氨溶液200份；过滤清洗粉体，以上重复过程3次即得镀银铜合金粉。将镀银铜合金粉加热，其加热温度为500℃，真空度为：10Pa，加热2.5小时，即得到铜银固体合金。
实施例4
用25份粒径为2μm铜粉，浸渍于10g/L的明胶溶液250份中，搅拌10分钟制成悬浮液；再向悬浮液中加入25ml/L稀硫酸100份，在45℃下酸洗10分钟去除氧化物，水洗；将水洗过的铜粉倒入10g/L的氯化亚锡溶液50份，在室温下，敏化10分钟，清洗3次；将水洗过的铜粉加入10g/L的明胶溶液250份中，搅拌制成悬浮液，以0.5ml/min的滴速滴加45g/L的银氨溶液350份中；过滤清洗粉体，重复以上过程3次即得镀银铜合金粉。将镀银铜合金粉加热，其加热温度为550℃，真空度为：10Pa，加热2.5小时，即得到铜银固体合金。
Claims (8)
1、一种耐高温抗氧化贱金属铜银合金组合物，其特征是银包覆铜且含有重量比的铜粉30-54份，银70-46份，所说的铜粉粒径为0.5-2μm。
2、根据权利要求1所述的耐高温抗氧化贱金属铜银合金组合物，其特征是含有重量比的铜粉36-52份，银64-48份，所说的铜粉粒径为2-3μm。
3、根据权利要求1或2所述的耐高温抗氧化贱金属铜银合金组合物，其特征是含有重量比的铜粉48-54份，银52-46份，所说的铜粉粒径为3-6μm。
4、一种制备权利要求1所述的耐高温抗氧化贱金属铜银合金组合物的生产方法，包括配制敏化液、银氨溶液和工艺，下述各组份均按重量比或体积比计，其特征在于所说的敏化液含有氯化亚锡10-25份，氯化氢20-50份，去离子水900-1100份；所说的银氨溶液含有硝酸银20-80份，氨水167-110份，去离子水900-1000份；
所说的工艺分两步：
实现耐高温抗氧化贱金属铜银合金组合物的生产方法，其工艺可分为两步：
第一步，铜粉颗粒表面化学镀银：首先将铜粉浸渍于5～20g/L的明胶溶液里，搅拌10分钟制成悬浮液；在向悬浮液中加入20～60ml/L稀硫酸，在40～50℃下酸洗10分钟去除氧化物；将水洗过的铜粉倒入敏化液中，在室温下，敏化10分钟，取出清洗2-3次；将敏化处理后的铜粉加入到5～20g/L的明胶溶液中，搅拌制成悬浮液，以0.5～2ml/min的滴速滴加配制好的银氨溶液，清洗2-3次测得无铜离子为止。重复以上镀银过程3次即可制得镀银铜粉；
第二步，真空热处理：将铜银合金加热，其加热温度为200～600℃，真空度为；10Pa，加热2～3小时。即得铜银合金。
5、根据权利要求4所述的耐高温抗氧化贱金属铜银合金组合物的生产方法，其特征在于所说的敏化液含有氯化亚锡15-20份，氯化氢25-40份，去离子水900-1000份；所说的银氨溶液含有硝酸银62-48份，氨水153-114份，去离子水900-1000份；
6、根据权利要求4所述的耐高温抗氧化贱金属铜银合金组合物的生产方法，其特征在于所说的敏化液含有氯化亚锡17-23份，氯化氢30-40份，去离子水900-1000份；所说的银氨溶液含有硝酸银52-46份，氨水125-110份，去离子水900-1000份。
7、根据权利要求4所述的耐高温抗氧化贱金属铜银合金组合物的生产方法，其特征在于所说的真空热处理时，将铜银合金进行加热，其加热温度为350～500℃。
8、根据权利要求4所述的耐高温抗氧化贱金属铜银合金组合物的生产方法，其特征在于所说的真空热处理时，将铜银合金进行加热，其加热温度为400～550℃。
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