超細銅粉比表面積大、表面活性較強、熔點高,同時具有良好的磁性、導電性和導熱性,在諸多領(lǐng)域都有廣泛的應用,如導電漿料、潤滑劑、催化劑、工程材料、抗菌劑等,非常值得關(guān)注的是應用于片式多層陶瓷電容器(multi-layer ceramic capacitors,MLCC)的導電漿料。MLCC是世界上用量超大、發(fā)展超快的片式元件之一,市場規(guī)模占整個電容器的70%以上。
在系統(tǒng)調(diào)研有關(guān)超細銅粉制備方法的基礎(chǔ)上,提出了氧化亞銅(Cu2O)制備—Al(OH)3包覆—低溫氫還原—高溫致密化制備銅粉的新工藝。這是一種形貌和粒徑可控的MLCC電子漿料用銅粉的制備工藝。
該工藝以氧化亞銅為前驅(qū)體,通過包覆、氫還原、高溫致密化工序制得微米和亞微米級銅粉,將對銅粉形貌和粒徑的控制轉(zhuǎn)化為對氧化亞銅顆粒形貌和粒徑的控制,工藝設(shè)備簡單、生產(chǎn)成本低、易于工業(yè)化生產(chǎn)。此工藝克服了氣相法與液相還原法制備銅粉在制備成本和產(chǎn)品性能上存在的缺點,所得銅粉的形貌粒徑可控、分散性好、致密度高、晶型成熟,適用于制作MLCC電極漿料。
該工藝的特點是:將對銅粉形貌和粒徑的控制轉(zhuǎn)化為對Cu2O顆粒形貌和粒徑的控制;通過葡萄糖還原Cu(Ⅱ)制備了平均粒徑為0.5~3.5μm的Cu2O顆粒,其形貌粒徑完全可控;通過對Cu2O進行Al(OH)3包覆防止了銅顆粒的高溫燒結(jié),保證了銅粉的分散性;通過銅粉的高溫致密化實現(xiàn)了低溫氫還原得到的多孔銅粉向致密銅粉的轉(zhuǎn)化。
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