一种适用于铜浆料的改性微细铜粉的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种适用于铜浆料的改性微细铜粉的制备方法，包括以下步骤；A、通过雾化方式制备出球形或类球形铜粉，通过风选或筛网进行筛选；B、将回转式干燥炉升温至300

【技术实现步骤摘要】
一种适用于铜浆料的改性微细铜粉的制备方法


[0001]本专利技术涉及复合材料
，尤其涉及一种适用于铜浆料的改性微细铜粉的制备方法。

技术介绍

[0002]VC均热板是广泛应用于手机散热的重要零部件。均热板通过铜基背板上的毛细结构，使高纯水能够迅速润湿基板，然后以水蒸汽蒸发吸热
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水蒸汽凝结放热的循环过程带走热源点热量，实现散热目的。铜基背板的毛细结构主要通过铜板表面刻蚀，编织铜网，浆料印刷等三种制备工艺来实现，浆料印刷工艺是通过将含有一定比例微细铜粉的铜浆料，预先印制在带有刻蚀纹路的铜板上(印刷)。然后通过升温使胶体挥发(排胶)，再在氢气氛下进一步升温，使铜粉在高温下与相邻的铜粉颗粒以及铜基背板烧结在一起(烧结)。同时铜粉与铜粉之间会形成大量的孔隙。形成一种类似毛巾一样的蜂窝状结构。这种结构具有优异的吸水性能。可以使均热板中的水迅速铺展开，从而将热量迅速扩散到整个均热板，达到迅速散热的目的。印刷工艺产生的蜂窝状毛细结构具有类似毛巾样结构，其吸水性能远好于编织铜网和刻蚀铜板。
[0003]印刷工艺均热板在生产过程中需要用到铜浆料。铜浆料的固体部分主要成分为铜粉。对铜粉的要求主要有：1、铜粉球形度高、流动性好。如果铜粉的形状为不规则状或者是枝晶状，会使浆料在印刷时，铺涂不均匀，甚至有局部铺涂不上等问题，使最终产品良品率低，甚至无法印刷。2、铜粉在浆料中具有高悬浮性能。如果铜粉表面过于光滑，会在浆料中产生沉降过快的情况。在印刷和排胶的过程中就产生沉降，使粉末颗粒堆积到一起，颗粒之间的孔隙减少，孔隙率大幅降低。3、烧结性能良好，即在低温(700
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800摄氏度)铜粉与铜粉之间，铜粉与铜板之间就能形成良好的冶金结合，烧结牢固。如果烧结温度过高(超过800摄氏度)会使均热板的铜基板退火过度，使铜晶粒组织粗大，导致均热板变软易变形，不利于后续的使用。
[0004]传统的气雾化铜粉或水雾化铜粉虽然流动性优良，但由于铜粉具有光滑的表面，在浆料生产、存储、印刷、排胶等环节容易产生沉降或偏析，造成浆料稳定性差，VC均热板性能差，甚至烧结报废等问题。另外，由于VC均热板在生产过程中，采用低温短时烧结工艺(温度不超过800摄氏度，恒温时间不超过20分钟)，还需要铜粉具有优异的烧结性能，能够在短时低温下与基板形成牢固的冶金结合。传统未改性铜粉，通常烧结温度需要800
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950摄氏度，才能与基板形成牢固的冶金结合。过高的烧结温度，会使均热板的铜基板退火过度，使铜晶粒组织粗大，导致均热板变软易变形，不利用后续的使用。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，解决或至少减轻传统的雾化铜粉在浆料生产、存储、印刷、排胶等环节容易产生沉降或偏析，在浆料烧结环节，烧结温度过高的问题，提供一种适用于铜浆料的改性微细铜粉的制备方法。
[0006]本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0007]一种适用于铜浆料的改性微细铜粉的制备方法，包括以下步骤；
[0008]A、通过雾化方式制备出球形或类球形铜粉，通过风选或筛网进行筛选，得到母粉；
[0009]B、将回转式干燥炉升温至300
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400℃，通入空气或富氧气体，送入步骤A中的母粉，得到氧化母粉；
[0010]C、在步骤B中的氧化母粉中加入气雾化锡粉并均匀混合，得到混合粉，气雾化锡粉与氧化母粉的比例为0.1
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0.3wt％；
[0011]D、将步骤C中的混合粉在还原炉内进行还原，得到还原粉，还原炉的还原温度为250
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350℃，还原气氛为氢气、氮氢混合气或氨分解制备气体；
[0012]E、将步骤D中的还原粉通过风选或筛网进行筛选，得到改性铜粉，改性铜粉通过抗氧化处理后，得到成品。
[0013]为了进一步实现本专利技术，可优先选用以下技术方案：
[0014]优选的，所述步骤A中的母粉的振实密度为4.0
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5.5g/cm3，母粉的粒径不大于38μm。
[0015]优选的，所述步骤B中的氧化母粉表面为褐红色，氧化母粉的氧含量或氢损量为1
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3％。
[0016]优选的，所述步骤C中的气雾化锡粉的粒径不大于38μm。
[0017]优选的，所述步骤D中的还原粉的氧含量或氢损量降至0.4％以下。
[0018]优选的，所述步骤E中的改性铜粉的中位径为8
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20μm。
[0019]通过上述技术方案，本专利技术的有益效果是：
[0020]本专利技术通过对球形或类球形铜粉进行表面预氧化。然后将表面氧化的铜粉与气雾化锡粉进行混合。在氢气或氮氢混合气氛下进行低温还原，气雾化锡粉熔化扩散到铜粉表层。通过改性使铜粉在保持球形或类球形的形貌下，表面呈现多孔状，大幅提高了铜粉的表面粗糙度，使铜粉的悬浮性能增加，在浆料中更不容易发生沉降和偏析。提高了浆料的稳定性。
[0021]同时由于微量锡扩散至铜粉表层，提高了铜粉的烧结性能。在低温段时间的烧结环境下，铜粉和铜粉之间，铜粉和基板之间能够快速形成烧结颈，并形成冶金结合。
附图说明
[0022]图1为本专利技术的改性微细铜粉的微观示意图；
[0023]图2为普通铜粉的微观示意图。
具体实施方式
[0024]在本专利技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0025]下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例
仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]实施例1：
[0027]一种适用于铜浆料的改性微细铜粉的制备方法，包括以下步骤；
[0028]A、以水雾化或者气雾化方式制备出球形或类球形铜粉，通过风选或筛网筛选选择出，振实密度为4.0
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5.5g/cm3，400目(粒径小于38微米)的雾化铜粉作为母粉。母粉的振实密度为4.0
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5.5g/cm3，保证了粉末颗粒形貌为球形或类球形，这个是印刷浆料具备流动性的必要条件。振实密度低于4.0g/cm3，会使浆料在印刷过程中出现铺涂不均匀的现象，无法印刷。经实践振实密度高于5.5g/cm3，粒径不大于38微米的微细粉末难以制备。粒径不大于38微米，是为了保证可以采用印刷工艺印生产出超薄VC均热板。粒径大于38微米后，同样厚度的印刷层，铜粉颗粒数量相比细粉会大幅减少，导致均热板孔隙率减少，最终影响产品性能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于铜浆料的改性微细铜粉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤；A、通过雾化方式制备出球形或类球形铜粉，通过风选或筛网进行筛选，得到母粉；B、将回转式干燥炉升温至300
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400℃，通入空气或富氧气体，送入步骤A中的母粉，得到氧化母粉；C、在步骤B中的氧化母粉中加入气雾化锡粉并均匀混合，得到混合粉，气雾化锡粉与氧化母粉的比例为0.1
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0.3wt%；D、将步骤C中的混合粉在还原炉内进行还原，得到还原粉，还原炉的还原温度为250
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350℃，还原气氛为氢气、氮氢混合气或氨分解制备气体；E、将步骤D中的还原粉通过风选或筛网进行筛选，得到改性铜粉，改性铜粉通过抗氧化处理后，得到成品。2.根据权利要求1所述的一种适用于铜浆料的改性微细铜粉的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭屹宾，郭德林，丁琳，张爱华，
申请(专利权)人：河南可迪菲新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：