文档介绍：电子科技大学
硕士学位论文
水热法制备超细铜粉及其性能研究
姓名:朱琳
申请学位级别:硕士
专业:应用化学
指导教师:胡文成
20060101
摘要铜粉作为贵金属内电极的理想替代产品之一,价格低廉,并具有与银相媲美的良好导电性,但其化学性质活泼,在空气中易被氧化为不导电的氧化亚铜和氧化铜。因此,我们研究了粒度分布均匀、抗氧化性能良好的超细铜粉的新型制备工艺。通过化学还原法与水热法制备铜粉的初步对比试验,证明水热处理过的铜粉粒度分布变窄,结晶度提高,从而具备了还原法所不能比拟的优良性能。选用水热法作为制备铜粉的主要制备工艺。通过甲醛还原硫酸铜制备出铜粉前驱物,此前驱物纯度虽高,但晶格缺陷多、粒度大小不均,从而易被氧化,储备性能差。将此前驱物用水热法在还原气氛下进行处理,并对这一工艺过程中的参数采用正交试验法进行优化。将粒度均匀性和开始氧化温度作为衡量铜粉性能的指标,最终得到的最佳工艺参数为:水热温度为妫从κ奔湮猯,溶液填充度为%。采用此参数可得到平均粒度为“植枷琳J佳趸露约为娴某竿邸为了使铜粉具备更好的抗氧化性,采用%的苯骈三氮唑的乙醇溶液在℃下对其进行钝化处理,在其表面形成一层稳定的络合物膜。这层络合物薄膜为绝缘膜,但可以使铜粉具有一定的抗湿抗高温性能,从而加强了其储备性能。而且这层薄膜在多层陶瓷片式电容器的烧结过程中可分解掉,保持了铜电极的良好导电性。由差热分析可知,钝化处理过的铜粉开始氧化温度可达到妗对水热条件下制备铜粉的机理进行了初步探讨。在稳定的水热条件下,由于扩散、对流或强迫流动引起少部分溶解在溶液中的铜离子向铜晶体表面附近的区域输运,在晶面某一位置上被吸附,并通过表面扩散,顺着台阶运动到扭折位置,发生结晶反应。使原来存在大量扭折、台阶等缺陷的铜晶得到晶格修补,使晶格完美化生长,从而一定程度上提高了其抗氧化温度。对于晶粒均匀性的提高,我们建立了原电池理论模型作出了解释:设铜晶粒以电极形式溶于水热介质中,由于对流对界面浓度的影响,当两大小不同的晶粒相互靠近时,因为界面铜离子浓度或自身电荷不同而形成原电池模型,从而进行原电池反应,发生传质现象,使得部分小尺寸晶粒完全溶解,大尺寸晶粒变小,平均粒径增大,粒度变均匀。关键词:铜粉;正交试验;水热法;抗氧化性:粒径均匀性
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苤整导师签名:《世型签名:釜鞋日期:。切善年;月加日期:沏旯隆廴独创性声明关于论文使用授权的说明与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。确的说明并表示谢意。签名:本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。C艿难宦畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑\.
第一章引言铜粉的应用现状铜粉在内电极上的应用前景片式多层陶瓷电容器又称独石电容器,是表面安装电路中最重要的电子元器件之一。随着陶瓷电容器应用领域的不断扩展,以其微薄型化、大容量、宽温、高频、耐焊接、高可靠性等优势,使其成为目前用途最广泛、用量最大的片式元件,被广泛应用在手机、计算机、彩电、炔贰技术的发展将给片式元器件带来新的机遇,近几年,国际市场对片式的需求以年均%.%的速度增长。年,我国生产片式亿只,出口亿只,%,产销率为ィ坌问品浅:茫瓴看笤亿只,同比增长速度约%;这几年全国各主要厂家加大生产,目前产品仍是供不应求。如此巨大的需求量使对的研发趋势走向微型化、高比容、高电压、低成本诘缂ǖ募鹗艋、高可靠性。其中,发展贱金属内电极势在必行【.内电极的概述制造片式多层陶瓷电容器的材料主要有陶瓷介质、内电极浆料电极浆料。由于所用的内电极令属材料要与电介质材料同时进行烧结以形成独石结构,而常规的瓷料如系统材料的烧结温度较高,故需使用熔点高、难氧化、具有低电阻值的金属材料作为内电极材料.【.缂银的优点是电阻率低,导热性好,氧化速度慢,而且银的氧化物也有导电性。使用银作为导电浆料主要有两个问题,其一是价格昂贵,其二是银的迁移现象带来的弊端。银的迁移是当银作为电极使用时,从阴极来的银在阳极呈树枝状生氏,导致短路现象。银迁移的原因是:首先银以茉诨饰降乃种校幼臕与一反应,生成,极不稳定,立即变为,而又经过反应:.
铜粉的应用现状第一