【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及有色金属材料领域，特别涉及一种高烧结性纳米铜的制备方法。
技术介绍
1、随着电子器件向更高功率密度、更小体积和更高集成度方向发展，纳米铜粉作为一种新兴高端材料，对于满足新一代通信、新能源等产业发展的需求至关重要，高烧结铜粉可以实现低温烧结，形成高可靠性、高密度的pcb互连，这对于提升电子设备的电气性能和热管理能力具有重要意义。
2、然而，纳米铜粉的实际应用仍面临一系列挑战，包括粒径均匀性的控制、团聚现象的缓解以及高烧结性能的保持，这些问题亟待解决，因此，开发一种既简便又适宜大规模工业化生产的制备工艺，以稳定产出具有高烧结活性的纳米铜粉，成为当前研究的重点。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供了一种高烧结性纳米铜的制备方法。
2、为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
3、一种高烧结性纳米铜的制备方法，包括如下步骤：
4、步骤一、向去离子水中加入定量的氢氧化钠，搅拌均匀，降温至室温，得到氢氧化钠溶液，氢氧化钠为后续的反应提供碱性环境，有助于控制还原反应的速率，更好地合成铜纳米颗粒；
5、步骤二、将硝酸铜、络合剂、分散剂与氢氧化钠溶液混合均匀，在60-90℃下加热搅拌3-5h，升温速率控制在2-3℃/min，采用了温和的水浴加热，避免了直接加热可能导致的局部过热或温度不均，以精确控制反应体系的温度，将硝酸铜、络合剂、分散剂与氢氧化钠溶液混合均匀，可以确保各组分在溶液中均匀分布，促进反应的进行，为
6、步骤三、根据硝酸铜的浓度加入适量的还原剂，搅拌均匀，反应5-7h，还原剂与硝酸铜的摩尔比为1：1.2-1：1.5，采用化学法使用还原剂将铜离子还原成铜颗粒，还原剂的选择和浓度会直接影响到铜离子的还原速率，得到不同粒径和纯度的铜粉；
7、步骤四、反应完成后，50-80℃的温度下，将得到的产物在低浓度的对氨基苯磺酰胺基噻唑溶液中浸泡5-10min，水洗干燥，得到纳米铜粉。
8、进一步的，所述对氨基苯磺酰胺基噻唑的浓度为0.02m-0.05m，对氨基苯磺酰胺基噻唑中含有磺酰胺基和氨基基团，在低浓度的对氨基苯磺酰胺基噻唑溶液中进行短时间浸泡，可以在铜粉表面通过化学吸附形成一层薄膜，提高铜粉的分散性和烧结性能。
9、进一步的，所述步骤一中氢氧化钠溶液的质量浓度为35-38％。
10、进一步的，所述硝酸铜的浓度为0.4-0.6m。
11、进一步的，所述络合剂为乙二胺、酒石酸钾钠、柠檬酸钠中的一种或几种，络合剂的浓度为3-5m。
12、进一步的，所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮k15、聚乙烯吡咯烷酮k30、聚乙烯吡咯烷酮k60、环糊精中的一种或几种。
13、进一步的，所述分散剂浓度为15-25wt％。
14、进一步的，所述还原剂为水合肼、硼氢化钾、次磷酸钠中的一种或几种。
15、进一步的，所述干燥的条件为60-80℃环境下鼓风干燥3-6h。
16、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
17、可以有效防止铜离子的沉淀，并控制反应速率
18、1.本专利技术采用氢氧化钠、络合剂、分散剂、铜盐和还原剂制备纳米铜颗粒，通过调控铜盐与还原剂的摩尔比和反应温度，控制还原反应的速率并进一步控制铜粉晶核的生长，制备出不同粒径的纳米铜粉，氢氧化钠为反应提供了适宜的碱性环境，络合剂对铜离子的吸附作用控制还原反应的速率，分散剂可以有效防止铜粉在合成过程中的团聚，保证其良好的分散状态；通过调控还原剂和铜盐的浓度，制备出平均粒径为200nm、500nm和800nm的铜纳米颗粒。
19、2.对氨基苯磺酰胺基噻唑中含有磺酰胺基和氨基基团，磺酰胺基与金属铜产生反应生成一种保护膜，使其具有良好的缓蚀效果，氨基基团可以增加铜粉表面性能，增强铜粉在溶液中的分散性和稳定性，在低浓度的对氨基苯磺酰胺基噻唑溶液中进行短时间浸泡，可以提高铜粉的分散性和烧结性能。
20、3.与现有化学法相比较工艺简单，粒径均匀同时无硬团聚、纯度较高、表面活性更强且有高烧结性反应条件较温和，无特殊设备要求。
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1.一种高烧结性纳米铜的制备方法，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种高烧结性纳米铜的制备方法，其特征在于：所述对氨基苯磺酰胺基噻唑的浓度为0.02-0.05M。
3.根据权利要求1所述的一种高烧结性纳米铜的制备方法，其特征在于：所述步骤一中氢氧化钠溶液的质量浓度为35％-38％。
4.根据权利要求1所述的一种高烧结性纳米铜的制备方法，其特征在于：所述硝酸铜的浓度为0.4-0.6M。
5.根据权利要求1所述的一种高烧结性纳米铜的制备方法，其特征在于：所述络合剂为乙二胺、酒石酸钾钠、柠檬酸钠中的一种或几种，络合剂的浓度为3-5M。
6.根据权利要求1所述的一种高烧结性纳米铜的制备方法，其特征在于：所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮K15、聚乙烯吡咯烷酮K30、聚乙烯吡咯烷酮K60、环糊精中的一种或几种。
7.根据权利要求6所述的一种高烧结性纳米铜的制备方法，其特征在于：所述分散剂浓度为15-25wt％。
8.根据权利要求1所述的一种高烧结性纳米铜的制备方法，其特征在于：所述还原剂为水合肼、硼氢化钾、
9.根据权利要求1所述的一种高烧结性纳米铜的制备方法，其特征在于：所述干燥的条件为60-80℃环境下鼓风干燥3-6h。
...【技术特征摘要】
1.一种高烧结性纳米铜的制备方法，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种高烧结性纳米铜的制备方法，其特征在于：所述对氨基苯磺酰胺基噻唑的浓度为0.02-0.05m。
3.根据权利要求1所述的一种高烧结性纳米铜的制备方法，其特征在于：所述步骤一中氢氧化钠溶液的质量浓度为35％-38％。
4.根据权利要求1所述的一种高烧结性纳米铜的制备方法，其特征在于：所述硝酸铜的浓度为0.4-0.6m。
5.根据权利要求1所述的一种高烧结性纳米铜的制备方法，其特征在于：所述络合剂为乙二胺、酒石酸钾钠、柠檬酸钠中的一种或几种，络合剂的浓...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶香君，蔡世昌，张寒露，丁龙豪，陈杰，张猛，
申请(专利权)人：苏州星翰新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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