[00121534]一种核壳结构银包镍纳米粉体材料的制备方法

①课题来源与背景 电极浆料是电子陶瓷元件的重要组成部分,尤其在多层陶瓷电容器(（Multilayer ceramic capacitycitors,MLCC）制备过程中广泛使用。另外在通信、电子、电器领域以及军 舰与核潜艇等军事领域,为了防止外来的电磁干扰和防止本身的电磁波向外辐射,通常采 用电磁屏蔽导电涂料涂覆于基体表面形成一层固化膜,从而产生导电屏蔽效果。金、钯、银 等贵金属一直被用作导电浆料和导电涂料的导电填料,其中银粉的导电性优良、价格相比 于金粉和钯粉略低,目前使用得任较普遍,但易产生银迁移现象。近年来贵金属价格居高不 下,为了降低制造成本,用贱金属铜、镍等代替贵金属制作导体浆料、导电涂料是电子工业 材料今后发展的重要趋势。金属镍粉具有良好的导电性和电磁屏蔽性,且价格较银便宜,抗 迁移性也比银高,但是镍粉容易在室温或树脂固化加热时发生氧化,形成绝缘性氧化膜使 导电性不稳定并大大降低。因此,要将贱金属镍粉作为导电填料,必须对其进行表面改性来 提高抗氧化性。将贱金属镍和贵金属银结合起来制成核壳结构的银包镍粉,不仅利用了核层镍粉 电阻低、抗焊溶性好、无离子迁移和价格便宜等优点,同时在很大程度上又克服了镍粉老化 性能不佳等缺点,且降低了银粉的成本,提高了银的抗迁移性。 核壳结构纳米双金属粉的制备方法很多,有气相法、液相法、固相法和交叉的综合 方法。其中,湿化学方法是目前制备核壳结构银包镍粉的主要方法,但是湿化学方法都存在工艺流程多,需要多次 洗涤、过滤,所制颗粒容易团聚、不利于产品性能的稳定等缺点。 ②技术原理及性能指标 本发明科学原理：银和镍的熔点分别为960.7℃和1453℃,本发明采用电弧放电产 生等离子体的制备技术,利用等离子体出现电荷分离所产生的巨大能量使镍粉和银粉在瞬 间变成气态物质,当等离子体变成常态时,温度骤降,在降温过程中,熔点较高的镍蒸气先 冷凝为固态,由于纳米粒子的粒径小、比表面积大、表面能高,极易吸附气态的银来降低表 面能。当温度降至银的熔点以下时,就形成了核壳结构的银包镍纳米粉体。 ③技术的创造性与先进性 本发明克服先有技术的不足,提供一种重复性好、产品性能稳定、工艺简单且环境 友好的导电浆料和导电涂料用核壳结构银包镍纳米粉的制备方法。 ④技术的成熟程度,适用范围和安全性 该方法制备的核壳结构银包镍纳米粉体一方面纯度高、粒度小、质量稳定、抗 氧化能力强,可以拓宽其使用温度范围,产生较大的经济效益和社会效益;本发明克服了湿化学法工艺流程多,后续产品需要多次洗涤、过滤等,反应后 的残余残留容易对环境产生污染,所制颗粒容易团聚等缺点,具有工艺简单,且对环境无污 染,绿色环保。 ⑤应用情况及存在的问题 目前该方法还没有应用,可能的情况是该技术没有得到广泛的宣传。 ⑥历年获奖情况 无 ⑦成果简介要向社会公开,请不要填写商业秘密内容。 该方法是将不同比例的金属镍粉和银粉压制成块体,作为等离子电弧炉的阳极材料,采用钨金属作为阴极材料,采用氩气和氢气作为工作气体,在一定的电流下,阳极和阴极之间起弧,持续一段时间后进行钝化,即得粒径为45～70nm的具有核壳结构的银包镍纳米粉体。