具有核/壳结构铜/镍/银粉的制备及其耐高温性能研究
发布时间:2021-04-21 06:23
银包铜粉具有优异的物理和化学性质,如高的导电性、良好的抗氧化性,同时避免了纯银粉易发生电子迁移的缺点,而且减少了使用成本,实现了贱金属取代贵金属的目标,受到研究者的广泛关注。银包铜粉被制成电子浆料,用于集成电路、电阻器、电容器、及其它电子元器件,涉及化工、印刷、军工等多种领域。然而,银包铜粉还存在许多问题,特别是在高温下易发生氧化,严重限制了其在中高温方面的应用。本文针对这一问题,设计了银包镍包铜(Cu@Ni@Ag)这种具有核壳结构的新型粉体,并优化了制备工艺,获得了具有高导电性和高抗氧化性的Cu@Ni@Ag粉,并进行了较为系统的表征。本文研究了各工艺参数对镍包铜粉的影响,发现镍包覆量过小,包覆层不完整,抗氧化性能差,包覆量过大,导电性能差。分散剂过少,粉体团聚严重,过多则粉体包覆效果差。pH过小,还原剂的还原能力较弱,pH过大则易产生氢氧化镍沉淀。研究得出的最佳制备工艺为:镍包覆量为30%,分散剂采用PVP58000且其用量为5%,还原剂A和Ni2+的摩尔比为1:1,镀液pH值控制在1011之间,反应温度60℃。本文研究了各工艺参数对银包镍包铜粉的影响,发现包覆...
【文章来源】:哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】:87 页
【学位级别】:硕士
【文章目录】:
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 电子浆料
1.1.1 电子浆料概述
1.1.2 电子浆料的分类
1.1.3 电子浆料的导电机理
1.1.4 电子浆料发展趋势
1.1.5 电子浆料导电相
1.2 表面包覆技术
1.2.1 概述
1.2.2 化学镀
1.2.3 化学镀的研究进展
1.2.4 粉体化学镀影响因素
1.3 粉体化学镀银工艺
1.3.1 粉体化学镀银基本原理
1.3.2 化学镀银的影响因素
1.3.3 国内外对银包铜的研究现状
1.3.4 银包铜粉体的应用
1.4 粉体化学镀镍工艺
1.4.1 粉体化学镀镍基本原理
1.4.2 化学镀镍的影响因素
1.4.3 镍包铜粉体的应用
1.5 研究意义和内容
1.5.1 研究意义
1.5.2 研究内容
第二章 实验
2.1 实验设备及材料
2.1.1 原始铜粉
2.1.2 实验试剂
2.1.3 实验仪器和设备
2.2 超细银包镍包铜粉体的制备
2.2.1 铜粉的前处理工艺
2.2.2 搅拌方式
2.2.3 镍包铜粉体制备
2.2.4 银包镍包铜粉体制备
2.3 表征方法
2.3.1 扫描电子显微镜(SEM)
2.3.2 能谱仪(EDX)
2.3.3 X射线衍射(XRD)
2.3.4 热重分析(TGA)
2.3.5 粒度测试
2.3.6 松装密度与振实密度
2.3.7 导电性测试
2.4 本章小结
第三章 镍包铜粉的制备研究
3.1 铜粉前处理方式的影响
3.2 次亚磷酸钠作还原剂时各工艺参数的影响
3.2.1 溶液滴加顺序的影响
3.2.2 分散剂用量的影响
3.2.3 pH值的影响
3.2.4 搅拌方式的影响
3.2.5 包覆量的影响
3.2.6 反应温度和反应时间的影响
3.3 次亚磷酸钠制备的镍包铜表征
3.3.1 XRD物相分析表征
3.3.2 SEM粉体形貌表征
3.3.3 EDX化学成分表征
3.4 还原剂A作还原剂时各工艺参数的影响
3.4.1 溶液滴加顺序的影响
3.4.2 分散剂种类的影响
3.4.3 分散剂用量的影响
3.4.4 pH值的影响
3.4.5 包覆量的影响
3.4.6 反应温度和反应时间的影响
3.4.7 还原剂量的影响
3.4.8 粉体后处理方式的影响
3.5 还原剂A制备的镍包铜粉表征
3.5.1 XRD物相分析表征
3.5.2 SEM粉体形貌表征
3.5.3 EDX化学成分表征
3.6 本章小结
第四章 银包镍包铜粉的制备研究
4.1 置换法和还原法的比较
4.2 各工艺参数对银包镍包铜的影响
4.2.1 溶液滴加顺序的影响
4.2.2 还原剂浓度的影响
4.2.3 pH值的影响
4.2.4 镍包铜粉的分散性
4.2.5 镀覆次数的影响
4.2.6 银镀覆量的影响
4.2.7 不同形貌粉体的影响
4.2.8 粉体后处理对性能的影响
4.3 银包镍包铜粉表征
4.3.1 XRD物相分析表征
4.3.2 SEM粉体形貌表征
4.3.3 EDX化学成分表征
4.3.4 粉体包覆层表征
4.4 本章小结
第五章 银包镍包铜粉的性能研究
5.1 粉体的抗氧化性分析
5.1.1 粉体烧结的表面形态
5.1.2 热重分析测试
5.1.3 烧结粉末的XRD分析
5.1.4 粉体的导电性能测试
5.2 粉体的粒度测试
5.3 粉体的振实密度与松装密度测试
5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
【参考文献】:
期刊论文
[1]金铂钯合金粉末的特性对低温共烧电子浆料性能的影响[J]. 金勿毁,陈立桥,李世鸿,吕刚,李俊鹏,罗慧. 贵金属. 2015(01)
[2]电子浆料用玻璃的研究及发展趋势[J]. 余守玉,傅仁利,张捷. 电子与封装. 2015(01)
[3]铜电子浆料的抗氧化研究和进展[J]. 刘新峰,屈银虎,郑红梅,姜鑫. 应用化工. 2014(08)
[4]太阳能电池正极浆料用超细Cu/Ag核壳金属粉制备[J]. 黄惠,周继禹,付仁春,郭忠诚. 稀有金属材料与工程. 2014(02)
[5]电子浆料中的贱金属导电相的改善工艺研究进展[J]. 李冰,王俊勃,苏晓磊,高照元,王蒙,王伦. 材料导报. 2013(21)
[6]镀银铜粉的制备及其抗氧化和导电性能[J]. 孙鸿鹏,王开军,蔡晓兰,胡翠,乐刚,陈亚光. 材料保护. 2013(06)
[7]银铜包覆粉末的制备与表征[J]. 孟祉含,谢克难,廖立,李延俊. 功能材料. 2013(11)
[8]聚合物对微/纳米铝粉表面包覆改性的研究进展[J]. 李鑫,赵凤起,樊学忠,姚二岗,安亭,仪建华,李猛. 中国表面工程. 2013(02)
[9]电子浆料银包铜微粉的制备、表征及性能研究[J]. 李雅丽,付新,刘娟. 化工新型材料. 2013(01)
[10]高银含量银包铜粉镀层结构及性能研究[J]. 胡磊,朱晓云. 稀有金属材料与工程. 2012(11)
硕士论文
[1]化学镀法制备镍包铜包覆粉末的新研究[D]. 魏志刚.兰州理工大学 2014
[2]化学镀法制备镍包覆铜复合粉末的工艺研究[D]. 孙建国.兰州理工大学 2013
[3]片状镀银铜粉的制备及性能研究[D]. 孙鸿鹏.昆明理工大学 2013
[4]超细镍包铜粉的化学镀法制备研究[D]. 任中华.哈尔滨工业大学 2012
[5]电子浆料用镀银铜粉制备技术研究[D]. 徐景雨.昆明理工大学 2012
[6]液相还原法制备银与银铜复合粉的研究[D]. 卓洪波.南京理工大学 2010
[7]银—铜复合粉的制备及性能研究[D]. 梅冰.华中科技大学 2006
本文编号:3151236
【文章来源】:哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】:87 页
【学位级别】:硕士
【文章目录】:
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 电子浆料
1.1.1 电子浆料概述
1.1.2 电子浆料的分类
1.1.3 电子浆料的导电机理
1.1.4 电子浆料发展趋势
1.1.5 电子浆料导电相
1.2 表面包覆技术
1.2.1 概述
1.2.2 化学镀
1.2.3 化学镀的研究进展
1.2.4 粉体化学镀影响因素
1.3 粉体化学镀银工艺
1.3.1 粉体化学镀银基本原理
1.3.2 化学镀银的影响因素
1.3.3 国内外对银包铜的研究现状
1.3.4 银包铜粉体的应用
1.4 粉体化学镀镍工艺
1.4.1 粉体化学镀镍基本原理
1.4.2 化学镀镍的影响因素
1.4.3 镍包铜粉体的应用
1.5 研究意义和内容
1.5.1 研究意义
1.5.2 研究内容
第二章 实验
2.1 实验设备及材料
2.1.1 原始铜粉
2.1.2 实验试剂
2.1.3 实验仪器和设备
2.2 超细银包镍包铜粉体的制备
2.2.1 铜粉的前处理工艺
2.2.2 搅拌方式
2.2.3 镍包铜粉体制备
2.2.4 银包镍包铜粉体制备
2.3 表征方法
2.3.1 扫描电子显微镜(SEM)
2.3.2 能谱仪(EDX)
2.3.3 X射线衍射(XRD)
2.3.4 热重分析(TGA)
2.3.5 粒度测试
2.3.6 松装密度与振实密度
2.3.7 导电性测试
2.4 本章小结
第三章 镍包铜粉的制备研究
3.1 铜粉前处理方式的影响
3.2 次亚磷酸钠作还原剂时各工艺参数的影响
3.2.1 溶液滴加顺序的影响
3.2.2 分散剂用量的影响
3.2.3 pH值的影响
3.2.4 搅拌方式的影响
3.2.5 包覆量的影响
3.2.6 反应温度和反应时间的影响
3.3 次亚磷酸钠制备的镍包铜表征
3.3.1 XRD物相分析表征
3.3.2 SEM粉体形貌表征
3.3.3 EDX化学成分表征
3.4 还原剂A作还原剂时各工艺参数的影响
3.4.1 溶液滴加顺序的影响
3.4.2 分散剂种类的影响
3.4.3 分散剂用量的影响
3.4.4 pH值的影响
3.4.5 包覆量的影响
3.4.6 反应温度和反应时间的影响
3.4.7 还原剂量的影响
3.4.8 粉体后处理方式的影响
3.5 还原剂A制备的镍包铜粉表征
3.5.1 XRD物相分析表征
3.5.2 SEM粉体形貌表征
3.5.3 EDX化学成分表征
3.6 本章小结
第四章 银包镍包铜粉的制备研究
4.1 置换法和还原法的比较
4.2 各工艺参数对银包镍包铜的影响
4.2.1 溶液滴加顺序的影响
4.2.2 还原剂浓度的影响
4.2.3 pH值的影响
4.2.4 镍包铜粉的分散性
4.2.5 镀覆次数的影响
4.2.6 银镀覆量的影响
4.2.7 不同形貌粉体的影响
4.2.8 粉体后处理对性能的影响
4.3 银包镍包铜粉表征
4.3.1 XRD物相分析表征
4.3.2 SEM粉体形貌表征
4.3.3 EDX化学成分表征
4.3.4 粉体包覆层表征
4.4 本章小结
第五章 银包镍包铜粉的性能研究
5.1 粉体的抗氧化性分析
5.1.1 粉体烧结的表面形态
5.1.2 热重分析测试
5.1.3 烧结粉末的XRD分析
5.1.4 粉体的导电性能测试
5.2 粉体的粒度测试
5.3 粉体的振实密度与松装密度测试
5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
【参考文献】:
期刊论文
[1]金铂钯合金粉末的特性对低温共烧电子浆料性能的影响[J]. 金勿毁,陈立桥,李世鸿,吕刚,李俊鹏,罗慧. 贵金属. 2015(01)
[2]电子浆料用玻璃的研究及发展趋势[J]. 余守玉,傅仁利,张捷. 电子与封装. 2015(01)
[3]铜电子浆料的抗氧化研究和进展[J]. 刘新峰,屈银虎,郑红梅,姜鑫. 应用化工. 2014(08)
[4]太阳能电池正极浆料用超细Cu/Ag核壳金属粉制备[J]. 黄惠,周继禹,付仁春,郭忠诚. 稀有金属材料与工程. 2014(02)
[5]电子浆料中的贱金属导电相的改善工艺研究进展[J]. 李冰,王俊勃,苏晓磊,高照元,王蒙,王伦. 材料导报. 2013(21)
[6]镀银铜粉的制备及其抗氧化和导电性能[J]. 孙鸿鹏,王开军,蔡晓兰,胡翠,乐刚,陈亚光. 材料保护. 2013(06)
[7]银铜包覆粉末的制备与表征[J]. 孟祉含,谢克难,廖立,李延俊. 功能材料. 2013(11)
[8]聚合物对微/纳米铝粉表面包覆改性的研究进展[J]. 李鑫,赵凤起,樊学忠,姚二岗,安亭,仪建华,李猛. 中国表面工程. 2013(02)
[9]电子浆料银包铜微粉的制备、表征及性能研究[J]. 李雅丽,付新,刘娟. 化工新型材料. 2013(01)
[10]高银含量银包铜粉镀层结构及性能研究[J]. 胡磊,朱晓云. 稀有金属材料与工程. 2012(11)
硕士论文
[1]化学镀法制备镍包铜包覆粉末的新研究[D]. 魏志刚.兰州理工大学 2014
[2]化学镀法制备镍包覆铜复合粉末的工艺研究[D]. 孙建国.兰州理工大学 2013
[3]片状镀银铜粉的制备及性能研究[D]. 孙鸿鹏.昆明理工大学 2013
[4]超细镍包铜粉的化学镀法制备研究[D]. 任中华.哈尔滨工业大学 2012
[5]电子浆料用镀银铜粉制备技术研究[D]. 徐景雨.昆明理工大学 2012
[6]液相还原法制备银与银铜复合粉的研究[D]. 卓洪波.南京理工大学 2010
[7]银—铜复合粉的制备及性能研究[D]. 梅冰.华中科技大学 2006
本文编号:3151236
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