[发明专利]一种可用于酸脱脂处理过程的复合铜粉及其制法和应用

说明书

本发明涉及一种可用于酸脱脂处理过程的复合铜粉及其制备方法和应用，该复合铜粉为核壳结构，核部为分散的铜基粉体材料，壳部为耐酸保护材料，壳部的质量占整个复合材料的30‑50％，采用化学沉积沉淀法、CVD、电镀、高温气相沉积、电化学沉积或电子溅射制得。与现有技术相比，本发明具有制备处理方便、成本较低、尺寸形貌可控、结构均匀、耐强氧化性酸等优点。

技术领域

本发明涉及材料制备处理及其应用技术领域，尤其是涉及一种可用于酸脱脂处理过程的复合铜粉及其制备方法和应用。

背景技术

铜基材料是指以铜元素为主要元素构成的材料，在自然界中，铜基材料具有非常优异的应用性能，而且来源比较广泛，从很早时候，人们已经广泛的开发应用铜基材料，例如我国在春秋战国时期，已经大量的制备使用铜基材料，铜基材料广泛使用也对人类社会的发展进步起到了巨大的推动作用，铜基材料的广泛使用主要是由于其具有优异的物理化学性能，例如良好的导热性能，相对较好的导电性能，相对较低的成本。但是铜基材料在使用过程中也产生出一些问题，这些问题对其大量广泛应用具有很大的限制作用。其中一个重要问题就是铜基材料在稳定性不足，例如在长期使用过程中会产生出铜绿，这主要是由于铜的耐酸、耐氧化性不是很好，因此能够开发出具有良好化学稳定性的铜基应用材料可以有效推动铜基材料应用发展。

现在应用器件加工过程中总是希望能够采用高效低成本的加工制造过程工艺，现在密炼-注塑-酸脱脂技术工艺已经被广泛的应用于各种器件加工过程，这个技术过程与其他工艺流程相比，具有高效、可控性强等优点，特别是可用于加工一些其他工艺流程难以加工制造的3D立体器件，因此这个工艺流程具有广阔的应用前景和市场需求。但并不是所有的材料都能够应用于这个工艺流程中，该工艺流程对于加工的粉体前驱体具有一些明确的要求，例如现在市场上铜粉产品就不能直接应用于这个工艺流程中，这是因为酸脱脂过程中常常采用的是浓硝酸蒸汽进行有机树脂和粘结剂的脱除，而铜粉产品在这个条件下，根本无法保持稳定，会被氧化腐蚀变质，因此根本得不到合格的器件。因此，通过一定的处理过程提高铜粉的化学稳定性，使其能够应用于高效酸脱脂过程，从而可以得到性能优异的加工器件具有重要的市场价值和意义。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种核壳结构、制备处理方便、成本较低、尺寸形貌可控、结构均匀、耐强氧化性酸的可用于酸脱脂处理过程的复合铜粉及其制备方法和应用。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种可用于酸脱脂处理过程的复合铜粉，该复合铜粉为核壳结构，核部为分散的铜基粉体材料，壳部为耐酸保护材料，壳部的质量占整个复合材料的30-50％。核壳结构是指一种材料将另一种材料包覆起来形成的复合结构，这种包覆和/或封闭可以是致密和/或均匀的，壳部对于核部的包覆可以通过例如化学键作用、静电作用、表面沉积作用、吸附层媒介作用等机理形成。

进一步地，该复合铜粉的颗粒的直径为100nm-500μm，所述的核部的直径为50nm-400μm，壳部的厚度为1nm-400μm，壳部的包覆率为90-100％。所述复合铜粉材料中的壳部的厚度可以为10-30nm、30-50nm、50-70nm、70-90nm、90-110nm、110-130nm、130-150nm、150-250nm、250-350nm、350-500nm、500-700nm、700-1000nm、2000-5000nm、5000-10000nm、10000-40000nm。可以对壳层生长过程参数的调整，从而可以达到调整壳部厚度的目的。所述复合铜粉材料中的壳部的包覆率通常不小于90％、不小于92％、不小于94％、不小于96％、不小于98％、不小于99％、不小于99.5％、或不小于99.9％，所述包覆率通常指核部材料表面覆盖有壳部材料的部分的面积百分比，在本发明一优选实施例中，所述复合铜粉材料的核部被壳部材料完全包覆。