MLCC电极用铜粉的制备与表面改性研究进展

多层陶瓷电容器(MLCC)的重要发展方向之一是电极贱金属化,铜粉是一种较为理想的电极制作材料。介绍了MLCC电极铜粉制备和铜粉改性的研究现状,指出今后应加强对铜粉粒径控制技术和抗氧化性的研究。

SiCp尺寸对SiCp/Cu基复合材料抗磨性能的影响

以纳米级(30nm)、亚微米级(130nm)、微米级(14μm)3种粒径的SiCp和微米级(10μm)铜粉为原料,用冷压烧结和热挤压方法制备了纳米、亚微米和微米级SiCp/Cu复合材料,考察了SiCp尺寸对SiCp/Cu复合材料抗磨性能的影响.结果表明,不同尺寸的SiCp颗粒作为增强相均能显著改善铜基复合材料的抗磨性能;随着SiCp尺寸的增大,SiCp/Cu复合材料的抗磨性能提高幅度显著增大,但偶件磨损表面的犁削加剧;以微米级SiCp为原料制备的SiCp/Cu复合材料的抗磨性能最佳,但其导致偶件40Cr钢犁削作用显著加剧.从摩擦副整体的摩擦磨损性能角度而言,宜采用SiCp尺寸为130nm的SiCp/Cu复合材料同40Cr钢组成摩擦副.

纳米和微米ZrB_2-SiC粉末对涂层高温抗氧化性能的影响

选用纳米团聚粉末和常规微米商用ZrB_2-SiC粉末,利用超音速等离子喷涂在310S耐热不锈钢基体上制备高温抗氧化ZrB_2-SiC复合涂层。采用XRD、SEM、EDS分析涂层组织结构;拉伸法测定涂层结合强度;静态高温氧化法表征涂层抗高温氧化性能。优化了喷涂距离,研究纳米和微米ZrB_2-SiC粉末对涂层形貌、组织结构及性能的影响。结果表明:纳米团聚粉末(n-ZS)涂层表面孔隙和微裂纹较微米商用粉末(m-ZS)涂层大幅减少,涂层更为致密;n-ZS涂层结合强度达到44.6 MPa,较m-ZS涂层提升了约67%;经过1 100℃、50 h的高温氧化试验,n-ZS涂层增重明显低于m-ZS涂层,氧化倾向低,具有更好的高温抗氧化能力。

铜粉粒径对烧结式热管传热性能的影响

为了进一步优化烧结式吸液芯的结构,提高热管的热传导性能与效率,研究了外径分别为5、6、8mm和吸液芯厚度为0.5～0.6 mm的热管的传热特性,结果发现:铜粉粒径分布比较集中时,如果其平均粒径增大,吸液芯的孔隙率和热管的极限传输功率(MHTP)均会增大,热管的冷凝端温差及总热阻则略微减小;不同粒径范围的铜粉混合时,热管的冷凝端温差及总热阻在不同外径的热管内的变化规律不同;含70%小粒径铜粉的烧结式热管的MHTP最小,且粒径越小MHTP越低;含70%大粒径铜粉的烧结式热管的MHTP仅次于全部为大粒径铜粉的烧结式热管的MHTP;铜粉粒径的范围越小,热管的性能越优,平均粒径为(165±15)μm的铜粉适合于制作薄壁烧结式热管.

铜粉粒径对机械镀Cu-Zn镀层性能的影响

为获得更好的防护+装饰双重效果,采用不同粒径(200,400,800,1 000,1 200目)的铜金粉,利用机械镀技术在钢铁基体表面制备了铜-锌复合镀层。采用称重法分析了镀层的致密度,采用贴滤纸法检验了镀层孔隙率,采用划线划格法分析了镀层的结合强度,采用全浸腐蚀法及电化学极化法分析了镀层的耐腐蚀性能。结果表明:不同粒径铜金粉制备的镀层均覆盖完整,随铜粉粒径减小,复合镀层孔隙分布减少;随着铜粉粒径的减小,镀层的致密度逐渐增加,当铜粉粒径为1 000目时,Cu-Zn镀层的致密度已大于金属锌的密度;随着铜粉粒径的减小,镀层的结合强度增加,当铜粉粒径为200目时镀层的结合强度较差,而铜粉粒径小于400目时镀层的结合强度明显提高;随着铜粉粒径的减小,镀层的全浸腐蚀速率逐渐减小,耐腐蚀性增强。

液相法制备窄粒径分布微米铜粉的研究

为了制备出抗氧化、纯度高且粒径分布窄的微米铜粉,以硫酸铜(CuSO4)为原料,抗坏血酸(Vc)为还原剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为保护剂和分散剂,浓氨水(NH3·H2O)调节pH值,通过液相还原法制备微米铜粉,研究了CuSO4浓度对制备粉体的影响,并讨论了相关反应机理。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、激光粒度仪和热重分析仪(TG)对制备的铜粉进行表征与分析。结果表明:不同CuSO4浓度下制得的粉体均为高结晶度的单质铜;当CuSO4浓度为0. 6 mol/L,反应温度为80℃时,制得的铜粉结晶度最好且粒径分布较窄,全都分布在1~4μm;制备出的铜粉抗氧化性和稳定性较好,在200℃时都不会发生氧化,于空气中放置30天后仍为单质铜。

镀镍铜粉的制备及性能表征

以硫酸镍为主盐、次磷酸钠为还原剂、柠檬酸钠为配位剂,通过化学镀法制备了镍包铜复合粉末。采用激光粒径分析仪、扫描电镜和能谱对镍包铜粉的粒径、形貌和元素组成进行分析,讨论了镀液成分对化学镍沉积速率的影响。结果表明,复合粉末较原始粉末粗糙,得到的镀层为镍磷合金。化学镍的沉积速率随主盐浓度的增加而加快,但到一定程度后趋于平缓。随着还原剂浓度增加,化学镍的沉积速率先增大而后下降;随着配位剂浓度增大,化学镍沉积速率逐渐增大。镍包铜粉在100°C以下有较好的抗氧化性。含镍包铜粉的环氧树脂导电涂膜在30~100 MHz频率范围内的电磁屏蔽效能大于50 dB。