超低电阻率导电浆料的填充高纯纳米材料的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113618075A(43)申请公布日2021.11.09(21)申请号202110967283.7C09D5/24(2006.01)(22)申请日2021.08.23(71)申请人孙珲地址315000浙江省宁波市江北区榭嘉路545号(72)发明人孙珲(74)专利代理机构宁波诚源专利事务所有限公司33102代理人张群亓雨生(51)Int.Cl.B22F9/22(2006.01)B22F1/00(2006.01)B82Y40/00(2011.01)B82Y30/00(2011.01)C09D11/52(2014.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称超低电阻率导电浆料的填充高纯纳米材料的制备方法(57)摘要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。CN113618075ACN113618075A权利要求书1/1页1.一种超低电阻率导电浆料的填充高纯纳米材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(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；(2)将步骤(1)所得草酸铜与草酸银的混合物装入焙烧炉中，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↑；C、CuO+2CO+1/2O2＝Cu+2CO2↑；D、Cu2O+CO＝2Cu+CO2↑；Ag2O+CO＝2Ag+CO2↑；上述反应为链式反应，步骤A、B中生成的CO立即与CuO、Cu2O、Ag2O反应将其还原为铜单质、银单质，同时生成CO2，完成步骤C、D的反应；在该过程中，反应产生的CO、CO2形成气爆，将铜单质、银单质切割为纳米粉末；在银单质生成的瞬间，加强了气爆作用，从而将铜单质切割为粒度更小的纳米粉末；步骤C中的O2来自不纯氩气中的微量氧；(3)步骤(2)反应完毕后停止加热，继续通入氩气、一氧化碳的混合气体，直到炉温降到40℃以下，停止通入氩气、一氧化碳；取出所得纳米铜粉末，放入体积含量为1％草酸的乙醇溶液中，超声波震荡分散均匀，常温静置后过滤；得到的固体纳米铜粉在60℃真空恒温箱中烘干，恒温箱自然降温到40℃以下后，取出纳米铜粉，真空密封包装保存。2.根据权利要求1所述的超低电阻率导电浆料的填充高纯纳米材料的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，硝酸银的加入重量为硝酸铜与硝酸银总量的0.001％～2％。3.根据权利要求1所述的超低电阻率导电浆料的填充高纯纳米材料的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，反应完毕后，先用氨水调整反应液的pH值至1.16～4.16，再进行过滤。4.根据权利要求1所述的超低电阻率导电浆料的填充高纯纳米材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，通入氩气的纯度为99.6％～99.9％。5.根据权利要求1所述的超低电阻率导电浆料的填充高纯纳米材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，按照体积含量计，通入氩气90％～99.9％、通入一氧化碳0.1％～10％。2CN113618075A说明书1/5页超低电阻率导电浆料的填充高纯纳米材料的制备方法技术领域[0001]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[0002]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。[0003]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