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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微纳米粉末的筛分方法,尤其是涉及一种筛分微纳米石墨烯铜基复合粉末的方法。
技术介绍
1、导电浆料是一种由导电颗粒、黏结相和液体载体组成的膏状物,主要应用于片式多层电容器、太阳能电池电极、印刷电路等。导电浆料中的金属导电颗粒主要包括金、银、铜等。金具有优异的稳定性,但具有较高的使用成本,因此通常用于部分高端电子器件;银是电导率最高的金属,但在潮湿环境下易于产生电迁移和离子迁移,形成导电回路的短路;而铜在地球上储量丰富,使用成本较低,且不会产生离子迁移现象,但铜在空气中及高温环境下易于氧化,严重影响其导电性。
2、为解决铜在空气中及高温环境下易于氧化的问题,申请号为cn202110369385.9,专利技术名称为石墨烯铜基复合粉末及其制备方法的专利中使用原位生成的石墨烯包覆于铜粉表面,使得石墨烯铜基复合粉末具有优异的抗氧化性,可成为同时具备优异导电性和抗氧化性的导电浆料用导电颗粒。
3、导电浆料通常要求所用金属粉末粒径小于10μm,以实现高精度电子器件或印刷器件的制备。上述专利是通过高能束流制备的石墨烯铜基复合粉末,具体为:铜粉在高能束流的作用下瞬时吸收大量热量并升华为铜蒸汽。脱离高能束流的高温区域后,铜蒸汽首先转变为熔融态铜液滴,在液体表面张力的作用下自发球化,并实现石墨烯在其表面的原位生长。在液化过程中,由于反应室内的温度不完全相同,因此铜蒸汽在液化过程中会形成具有不同尺寸的微纳米球形液滴,并在后续的冷却过程中凝固为微纳米混合粉末,且部分纳米级粉末粘附于微米级粉末表面,最终得到了微纳米级粉末
4、另外,在粉末冶金工艺中,基于以上石墨烯铜基复合粉末进行热压烧结以实现复合材料的致密化。烧结过程中石墨烯在铜基粉末表面的包覆会影响铜基体之间的冶金结合,纳米粉末聚集处石墨烯体积含量较高,严重阻碍复合粉末在烧结过程中的冶金结合,最终形成复合材料中的缺陷,影响石墨烯铜基复合材料的力学性能和电、热学性能。因此需要去除或分离微米级粉末表面粘附的纳米级粉末,来减少复合材料热压烧结后内部缺陷,提高复合材料的致密度及使用性能。
技术实现思路
1、本申请的目的在于,提供一种筛分微纳米石墨烯铜基复合粉末的方法,以解决现有技术中微纳米石墨烯铜基复合粉末粒径均一性差,难以满足导电浆料及冶金使用需求的技术问题。
2、本专利技术提供了一种筛分微纳米石墨烯铜基复合粉末的方法,包括:
3、将微纳米石墨烯铜基复合粉末加入到含有分散剂的溶剂中,搅拌后得到悬浊液;
4、分离所述悬浊液中的上层液相和底部沉降粉末;
5、将所述上层液相蒸发并干燥,得到纳米级石墨烯铜基粉末;
6、将所述底部沉降粉末进行洗涤并干燥,得到微米级石墨烯铜基粉末。
7、优选地,所述悬浊液的固含量为5~80%。
8、优选地,所述分散剂的含量为1~5 g/l。
9、优选地,所述分散剂包括分散铜基的第一分散剂和分散石墨烯的第二分散剂。
10、优选地,所述第一分散剂与所述第二分散剂的质量比为1:0.2~5。
11、优选地,所述第一分散剂为纤维素类分散剂和/或乙烯基类分散剂。
12、优选地,所述第二分散剂为烷基类分散剂和/或醇基类分散剂。
13、优选地,所述上层液相蒸发的温度为60~150℃。
14、优选地,所述洗涤使用的洗涤液为去离子水、乙醇和丙醇中的至少一种。
15、优选地,所述上层液相和/或所述底部沉降粉末的干燥为真空干燥,所述真空干燥的温度为60~120℃,真空度小于10 pa,干燥时间为6~24 h。
16、优选地,将干燥后的纳米级石墨烯铜基粉末利用400~500目筛网进行多次筛分,每次筛分所使用的筛网目数不同;
17、将干燥后的微米级石墨烯铜基粉末利用100~300目筛网进行筛分,每次筛分所使用的筛网目数不同,最终得到不同粒径的多组石墨烯铜基复合粉末。
18、本专利技术的筛分微纳米石墨烯铜基复合粉末的方法,相较于现有技术,具有如下有益效果:
19、本专利技术的筛分微纳米石墨烯铜基复合粉末的方法,在搅拌过程中加入分散剂,分散剂均匀作用于纳米级粉末,使得纳米级粉末均匀分散于液相中,而微米级粉末在重力作用下沉降于悬浊液底部,最终在分散剂和物理搅拌的协同作用下实现微纳米粉末的分离,分离效果佳,且石墨烯不会脱落,能够保持石墨烯铜基粉末的原有结构,不破坏石墨烯的完整包覆。筛分后的微米级石墨烯铜基复合粉末具有良好的流动性,适用于粉末冶金及增材制造技术。
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1.一种筛分微纳米石墨烯铜基复合粉末的方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的筛分微纳米石墨烯铜基复合粉末的方法,其特征在于,所述悬浊液的固含量为5~80%。
3.根据权利要求1所述的筛分微纳米石墨烯铜基复合粉末的方法,其特征在于,所述分散剂的含量为1~5 g/L。
4.根据权利要求3所述的筛分微纳米石墨烯铜基复合粉末的方法,其特征在于,所述分散剂包括分散铜基的第一分散剂和分散石墨烯的第二分散剂。
5.根据权利要求4所述的筛分微纳米石墨烯铜基复合粉末的方法,其特征在于,所述第一分散剂与所述第二分散剂的质量比为1:0.2~5。
6.根据权利要求4所述的筛分微纳米石墨烯铜基复合粉末的方法,其特征在于,所述第一分散剂为纤维素类分散剂和/或乙烯基类分散剂。
7.根据权利要求4所述的筛分微纳米石墨烯铜基复合粉末的方法,其特征在于,所述第二分散剂为烷基类分散剂和/或醇基类分散剂。
8.根据权利要求1所述的筛分微纳米石墨烯铜基复合粉末的方法,其特征在于,所述上层液相蒸发的温度为60~150℃;
...【技术特征摘要】
1.一种筛分微纳米石墨烯铜基复合粉末的方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的筛分微纳米石墨烯铜基复合粉末的方法,其特征在于,所述悬浊液的固含量为5~80%。
3.根据权利要求1所述的筛分微纳米石墨烯铜基复合粉末的方法,其特征在于,所述分散剂的含量为1~5 g/l。
4.根据权利要求3所述的筛分微纳米石墨烯铜基复合粉末的方法,其特征在于,所述分散剂包括分散铜基的第一分散剂和分散石墨烯的第二分散剂。
5.根据权利要求4所述的筛分微纳米石墨烯铜基复合粉末的方法,其特征在于,所述第一分散剂与所述第二分散剂的质量比为1:0.2~5。
6.根据权利要求4所述的筛分微纳米石墨烯铜基复合粉末的方法,其特征在于,所述第一分散剂为纤维素...
【专利技术属性】
技术研发人员:高圣涵,李铁军,侯红亮,
申请(专利权)人:河北碳垣纳米科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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