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置换化学镀法制备银包铜粉导电胶填料及其性能

2022-04-13孙志于晓辉娄鑫梨童夏燕赵健伟张洪文贺园园程娜

电镀与涂饰 2022年5期

孙志 ,于晓辉,娄鑫梨,童夏燕,赵健伟 ,张洪文,贺园园 ,程娜

(1.嘉兴学院材料与纺织工程学院,浙江 嘉兴 314001; 2.嘉兴锐泽表面处理技术有限公司,浙江 嘉兴 314031; 3.常州大学材料科学与工程学院,江苏 常州 213164)

导电粘接材料被广泛应用于各种高端电子产品,其主要由导电填料和胶体基质组成。银粉具有优良的特性,是应用最广泛的导电填料。但随着贵金属价格的上涨,制备兼具银的特性且价格低廉的银包铜粉成为导电填料的重要研究方向[1-4]。

银包铜粉的制备主要分为还原法和置换法2种[5]。还原法是在含银离子的溶液中添加还原剂,促使银离子还原并沉积在基底表面,其中铜颗粒只起支撑作用,不参与化学反应。常用的还原剂有氨水[6]、抗坏血酸[7]、甲醛[8]、葡萄糖[9]、水合肼[10]等。还原法虽可以得到较高的含银量,但难以获得均匀分布的银层。此外,容易在容器壁上沉积或独立成核生长,因此银的利用率不高。置换法是利用铜基材作为还原剂,通过牺牲部分 基材来沉积银[11-12]。在置换反应中,铜粉表面原子失电子转变为铜离子并进入溶液中,银离子得电子而被还原并沉积在铜粉表面。由于还原剂是铜粉,且银离子存在于溶液中,因此该过程是固-液表面反应。与传统还原法相比,置换法更容易控制银层的结晶方式和分布均匀性。然而,这种均匀性受颗粒尺寸和形状的影响较大。颗粒尺寸增大不仅会使表面活性原子的占比发生变化,而且能在微米尺度内形成银-铜电偶,发生微原电池反应。……

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