Cu/X/Ag复合粉体的制备及结构与性能研究

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银包铜粉作为一种性能优异的新型复合材料,不仅克服了纯银粉中银容易发生电子迁移的缺点,而且还兼顾了铜粉良好的物化性能及银粉良好的导电性和抗氧化性,达到了以贱金属取代贵金属,减少生产成本的目的。银包铜粉应用广泛,被制成电子浆料应用于电容器、集成电路、电阻器、及其他各种电子元器件等等,涉及领域极多。然而在银包铜粉的制备过程中,抗氧化性与结合力一直是一个技术难题,严重限制了制得的粉体在中高温及浆料轧制方面的应用,本文针对此问题,采用化学镀技术制备了Cu(核)/X(中间层)/Ag(包覆层)复合粉体,获得了具有优异的抗氧化性及良好的结合力的复合粉体。本文以直径两微米的球状铜粉为基体,采用化学镀技术在其表面包覆一层中间层金属(Sn或Ni),水洗过滤烘干后,再包覆银层,通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDX)、光电子能谱(XPS)等对制得的复合粉体进行了表征,论文研究了不同的中间层含量、工艺条件及后续的热处理对包覆效果和性能的影响。(1)通过化学镀,实验成功制备了Cu/Sn/Ag=40%/10%/50%复合粉体及Cu/Ni/Ag=40%/10%/50%复合粉体,发现中间层含量为10%的时候复合粉体形貌较好,EDX能谱及XRD图谱显示粉体包覆完整致密,无其他杂质,制备的Cu/Sn/Ag=40%/10%/50%复合粉体及Cu/Ni/Ag=40%/10%/50%复合粉体松装密度和电阻均与普通银包铜粉相差不大,满足正常使用需要。(2)探究了不同的工艺条件对于复合粉体镀银的影响,结果表明镀银层的沉积是以“小岛”状的方式,将银氨溶液与还原剂溶液同时滴加、还原剂浓度为25g/L、加入0.5g/L的分散剂及反应30分钟时,复合粉体的形貌最好。(3)将制得的两种复合粉体在不同的气氛和温度下进行热处理,探究热处理对于粉体的结合力和抗氧化性的影响,实验表明热处理对两种复合粉体形貌影响不大,对比于普通银包铜粉,中间层的添加极大地提升了复合粉体的的抗氧化性,且经过热处理后镀层间的结合力也有很大提升,证明这两种粉体均是普通银包铜粉的优良替代品。
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