技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般地涉及金屬復(fù)合粉末及其生產(chǎn)方法。更具體地，本發(fā)明涉及用于導(dǎo)電糊料等的金屬復(fù)合粉末及其生產(chǎn)方法。

現(xiàn)有技術(shù)說明

通常來說，為了通過印刷方法等形成電極和電子部件的電線，使用通過在導(dǎo)電金屬粉末，例如銀或銅粉末中混合溶劑、樹脂和分散劑等生產(chǎn)的導(dǎo)電糊料。

但是，銀粉末是昂貴的，因?yàn)樗琴F金屬粉末，盡管其作為良好的導(dǎo)電材料具有非常低的體積電阻率。另一方面，相比于銀粉末，銅粉末由于其易于氧化而具有較差的儲(chǔ)存穩(wěn)定性(可靠性)，盡管其作為良好的導(dǎo)電材料具有低體積電阻率。

為了解決這些問題，提出了將銀涂覆的銅粉末(其中，銅粉末的表面涂覆了銀)作為用于導(dǎo)電糊料的金屬粉末(參見例如，日本專利申請(qǐng)公開號(hào)2010-174311和2010-077495)。

但是，在日本專利申請(qǐng)公開號(hào)2010-174311和2010-077495所揭示的銀涂覆的銅粉末中，如果銅的一部分表面沒有被銀涂覆到，則從該部分開始氧化，從而其儲(chǔ)存穩(wěn)定性(可靠性)是不足的。具體來說，由于氧容易在顆粒邊界中進(jìn)行擴(kuò)散，從而氧沿著銅的顆粒邊界的擴(kuò)散(顆粒邊緣擴(kuò)散)使得從銅的顆粒邊界開始發(fā)生氧化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是消除上述問題并提供金屬復(fù)合粉末，其含有銅和銀，并且能夠通過防止從其表面和銅的顆粒邊界發(fā)生的氧化來改善其儲(chǔ)存穩(wěn)定性(可靠性)，本發(fā)明的另一個(gè)目的是其生產(chǎn)方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的和其他目的，本發(fā)明的發(fā)明人不懈地研究并發(fā)現(xiàn)可以生產(chǎn)一種金屬復(fù)合粉末，其能夠通過如下方式防止從其表面和銅的顆粒邊界發(fā)生的氧化來改善其儲(chǔ)存穩(wěn)定性(可靠性)：如果將銀涂覆的銅粉末(其中，銅粉末的表面涂覆了銀)噴霧到熱等離子體的尾焰區(qū)域，引起銅粉末表面上的銀在銅粉末內(nèi)側(cè)上的銅顆粒邊界中擴(kuò)散，之后使得銅粉末的表面被銀涂覆。藉此，本發(fā)明人得到了本發(fā)明。

根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于生產(chǎn)金屬復(fù)合粉末的方法，該方法包括如下步驟：制備銀涂覆的銅粉末，其中，銅粉末的表面涂覆有銀；將銀涂覆的銅粉末噴霧到熱等離子體的尾焰區(qū)域中，引起銅粉末表面上的銀在銅粉末內(nèi)側(cè)上的銅的顆粒邊界中擴(kuò)散，之后使得銅粉末的表面被銀涂覆。

在用于生產(chǎn)金屬復(fù)合粉末的該方法中，熱等離子體的尾焰區(qū)域的溫度優(yōu)選為2000-5000K。優(yōu)選通過霧化生產(chǎn)銅粉末。銅粉末的平均顆粒直徑優(yōu)選為0.1-100um。相對(duì)于銀涂覆的銅粉末，銀含量優(yōu)選大于或等于5重量％。

根據(jù)本發(fā)明，提供了一種金屬復(fù)合粉末，其包含：銅粉末；以及銀，所述銀在銅粉末的內(nèi)側(cè)上的銅的顆粒邊界中擴(kuò)散，并且涂覆了銅粉末的表面。

在該金屬復(fù)合粉末中，銅粉末的平均顆粒直徑優(yōu)選為0.1-100um。相對(duì)于金屬復(fù)合粉末，銀含量優(yōu)選大于或等于5重量％。在金屬復(fù)合粉末的橫截面上，被銀占據(jù)的面積百分比優(yōu)選為3-20％。

在說明書全文中，術(shù)語“銅粉末的平均顆粒直徑”指的是對(duì)應(yīng)于50％的銅粉末的累積分布積累的顆粒直徑(D₅₀直徑)，其是通過激光衍射粒度分析儀測得的。

根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種金屬復(fù)合粉末，其含有銅和銀，并且能夠通過防止從其表面和銅的顆粒邊界發(fā)生的氧化來改善其儲(chǔ)存穩(wěn)定性(可靠性)，本發(fā)明還可以提供其生產(chǎn)方法。

附圖說明

通過以下詳細(xì)描述和本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的附圖，可以更全面的理解本發(fā)明。但是，附圖并不旨在暗示將本發(fā)明限制到具體實(shí)施方式，而僅僅是進(jìn)行解釋和理解。

在附圖中：

圖1是通過觀察銀涂覆的銅粉末的橫截面獲得的BE(背散射電子)模式的組成圖像(COMPO圖像)，其是通過場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FE-SEM)在比較例1中獲得的；

圖2是通過觀察金屬復(fù)合粉末的橫截面獲得的COMPO圖像，其是通過FE-SEM的方式在比較例2中獲得的；

圖3是通過觀察金屬復(fù)合粉末的橫截面獲得的映像圖像，其是通過能量色散X射線光譜儀(EDS)和場發(fā)射俄歇電子能譜儀(FE-AES)的方式在比較例2中獲得的；

圖4是通過觀察金屬復(fù)合粉末的橫截面獲得的COMPO圖像，其是通過FE-SEM的方式在比較例3中獲得的；

圖5是通過觀察金屬復(fù)合粉末的橫截面獲得的COMPO圖像，其是通過FE-SEM的方式在實(shí)施例1中獲得的；

圖6是通過觀察金屬復(fù)合粉末的橫截面獲得的銀映像圖像，其是通過FE-SEM的方式在實(shí)施例1中獲得的；

圖7是通過觀察金屬復(fù)合粉末的橫截面獲得的銅映像圖像，其是通過FE-SEM的方式在實(shí)施例1中獲得的；

圖8是通過觀察金屬復(fù)合粉末的橫截面獲得的COMPO圖像，其是通過FE-SEM的方式在實(shí)施例2中獲得的；

圖9是通過觀察金屬復(fù)合粉末的橫截面獲得的銀映像圖像，其是通過FE-SEM的方式在實(shí)施例2中獲得的；

圖10是通過觀察金屬復(fù)合粉末的橫截面獲得的銅映像圖像，其是通過FE-SEM的方式在實(shí)施例2中獲得的；

圖11顯示比較例1獲得的銀涂覆的銅粉末的TG-DTA中的測量結(jié)果圖；

圖12顯示比較例2獲得的金屬復(fù)合粉末的TG-DTA中的測量結(jié)果圖；

圖13顯示比較例3獲得的金屬復(fù)合粉末的TG-DTA中的測量結(jié)果圖；

圖14顯示實(shí)施例1獲得的金屬復(fù)合粉末的TG-DTA中的測量結(jié)果圖；

圖15顯示實(shí)施例2獲得的金屬復(fù)合粉末的TG-DTA中的測量結(jié)果圖；以及

圖16顯示比較例4獲得的銀涂覆的銅粉末的TG-DTA中的測量結(jié)果圖。

優(yōu)選實(shí)施方式的說明

在根據(jù)本發(fā)明的用于生產(chǎn)金屬復(fù)合粉末的方法的優(yōu)選實(shí)施方式中，將銀涂覆的銅粉末(其中，銅粉末的表面涂覆有銀)噴霧到熱等離子體的尾焰區(qū)域中，引起銅粉末表面上的銀在銅粉末內(nèi)側(cè)上的銅的顆粒邊界中擴(kuò)散，之后使得銅粉末被銀涂覆。

雖然用作原材料的銅粉末可以通過濕還原法、電解法或者氣相法等進(jìn)行生產(chǎn)，但是優(yōu)選通過所謂的霧化方法(例如，氣體霧化法或者水霧化法)進(jìn)行生產(chǎn)，通過使得銅快速冷卻和凝固產(chǎn)生細(xì)粉末，這是通過使得高壓氣體或者高壓水與熔融銅碰撞從而在不低于其熔化溫度的溫度下熔化，同時(shí)使其從漏斗的下部滴落。具體來說，如果通過所謂的水霧化方法噴灑高壓水來產(chǎn)生銅粉末，可以獲得具有小的顆粒直徑的銅粉末，從而可以改善導(dǎo)電性糊料的導(dǎo)電率，這是由于當(dāng)銅粉末用于制備導(dǎo)電糊料時(shí)，增加了銅粉末顆粒之間的接觸點(diǎn)數(shù)量所導(dǎo)致的。

銅粉末的平均顆粒直徑優(yōu)選為0.1-100um，更優(yōu)選為0.5-20um，以及最優(yōu)選為1-10um。如果銅粉末的平均顆粒直徑小于0.1um，則由于其對(duì)于銀涂覆的銅粉末的導(dǎo)電性具有不良影響，從而不是優(yōu)選的。另一方面，如果銅粉末的平均顆粒直徑超過100um，則由于其難以形成細(xì)電線從而不是優(yōu)選的。

作為用銀涂覆銅粉末的方法，可以使用如下方法：通過采用取代反應(yīng)用銀取代銅的取代方法或者通過采用還原劑的還原方法，將銀沉積到銅粉末的表面上。例如，可以使用如下方法將銀沉積到銅粉末的表面上，同時(shí)攪拌在溶劑中含有銅粉末和銀離子的溶液，或者如下方法將銀沉積到銅粉末的表面上，同時(shí)攪動(dòng)在溶劑中含有銅粉末和有機(jī)物質(zhì)的溶液以及在溶劑中含有銀離子和有機(jī)物質(zhì)的溶液的混合溶液。

作為溶劑，可使用水、有機(jī)溶劑或其混合溶劑。如果使用通過混合水和有機(jī)溶劑制備的溶劑，則需要使用在室溫(20-30℃)為液體的有機(jī)溶劑，以及水與有機(jī)溶劑的混合比可以根據(jù)所使用的有機(jī)溶劑進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)。當(dāng)水用作溶劑時(shí)，可以使用蒸餾水、離子交換水或者工業(yè)用水等，除非可能存在其中混合了雜質(zhì)的情況。

作為銀的原材料，優(yōu)選使用相對(duì)于水和許多有機(jī)溶劑具有高溶解度的硝酸銀，因?yàn)樾枰沟迷谌芤褐写嬖阢y離子。為了盡可能均勻地進(jìn)行用銀涂覆銅粉末的反應(yīng)(銀涂覆反應(yīng))，優(yōu)選使用通過在溶劑(水、有機(jī)溶劑或其混合溶劑)中溶解硝酸銀制備的硝酸銀溶液，而不是固體硝酸銀?？梢愿鶕?jù)目標(biāo)含銀層的量來決定硝酸銀溶液的用量，硝酸銀溶液中硝酸銀的濃度，以及有機(jī)溶劑的量。

為了更均勻地形成銀，可以向溶液添加螯合劑。作為螯合劑，優(yōu)選使用相對(duì)于銅離子等具有高絡(luò)合穩(wěn)定常數(shù)的螯合劑，從而防止銅離子等的再沉淀，這是通過銀離子取代金屬銅的取代反應(yīng)的副產(chǎn)物形成的。具體地，優(yōu)選根據(jù)相對(duì)于銅的絡(luò)合穩(wěn)定常數(shù)來選擇螯合劑，因?yàn)樽鳛殂y涂覆的銅粉末的芯的銅粉末含有銅作為主要組成元素。具體地，作為螯合劑，可以使用選自下組的螯合劑：乙二胺四乙酸(EDTA)、亞氨基二乙酸、二亞乙基三胺、三亞乙基二胺，及其鹽。

為了穩(wěn)定且安全地進(jìn)行銀涂覆反應(yīng)，可以向溶液添加pH緩沖劑。作為pH緩沖劑，可以使用碳酸銨、碳酸氫銨、氨水或者碳酸氫鈉等。

當(dāng)進(jìn)行銀涂覆反應(yīng)時(shí)，優(yōu)選通過對(duì)溶液進(jìn)行攪拌向其中充分分散了銅粉末的溶液中添加含有銀鹽的溶液，這是在其中放入了銅粉末之后且在向其中添加銀鹽之前。銀涂覆反應(yīng)中的反應(yīng)溫度可以是不引起反應(yīng)溶液凝固或蒸發(fā)的溫度。反應(yīng)溫度優(yōu)選設(shè)定為10-40℃，更優(yōu)選為15-35℃。反應(yīng)時(shí)間可設(shè)定為1分鐘至5小時(shí)，但是這可以根據(jù)銀涂覆的量以及反應(yīng)溫度發(fā)生變化。

相對(duì)于銀涂覆銅粉末的銀含量(涂覆量)優(yōu)選大于或等于5重量％，更優(yōu)選7-50重量％，更優(yōu)選8-40重量％，以及最優(yōu)選9-20重量％。如果銀含量小于5重量％，則由于其對(duì)于銀涂覆的銅粉末的導(dǎo)電性具有不良影響，從而不是優(yōu)選的。另一方面，如果銀含量超過50重量％，則由于增加了銀的用量導(dǎo)致其高成本從而不是優(yōu)選的。

將由此得到的銀涂覆的銅粉末噴霧到熱等離子體的尾焰區(qū)域中，進(jìn)行熱處理，使得銅粉末的表面上的銀在銅粉末內(nèi)側(cè)上的銅的顆粒邊界中進(jìn)行擴(kuò)散。由于等離子體火焰使用清潔氣體，不可能存在粘附到噴霧進(jìn)入熱等離子體的尾焰中的銀涂覆的銅粉末上的雜質(zhì)。通過熱等離子體的尾焰區(qū)域?qū)︺y涂覆的銅粉末加熱的時(shí)間段是短時(shí)間段，從而可以防止銀涂覆的銅粉末的團(tuán)聚。

在采用熱等離子體，通過將原材料直接進(jìn)料到等離子體火焰中生產(chǎn)超細(xì)顆粒(納米顆粒)的典型方法中，原材料在等離子體火焰不低于10000℃的高溫區(qū)域中被瞬間加熱至數(shù)千攝氏度，被分解成原子和/或原子團(tuán)(radical)，在下游低溫區(qū)域中，快速冷卻至約1000℃，在該溫度發(fā)生均勻成核，合成超細(xì)顆粒。但是，在根據(jù)本發(fā)明的用于生產(chǎn)金屬復(fù)合粉末的方法的優(yōu)選實(shí)施方式中，將銀涂覆的銅粉末進(jìn)料到溫度為2000-5000K的等離子體尾焰區(qū)域中，從而當(dāng)使得銀涂覆的銅粉末在非常短的時(shí)間段內(nèi)通過等離子體尾焰區(qū)域的同時(shí)，銀(其熔點(diǎn)低于銅的熔點(diǎn))熔化發(fā)生擴(kuò)散。因此，可以使得銅粉末的表面上的銀在銅粉末的內(nèi)側(cè)上的銅的顆粒邊界中擴(kuò)散，同時(shí)在一定程度上維持作為銀涂覆的銅粉末的芯的銅粉末的形狀。此外，優(yōu)選使得銅粉末的表面上的銀在銅粉末內(nèi)側(cè)上的銅的顆粒邊界擴(kuò)散至距離銅粉末表面大于或等于1/3的銅粉末的顆粒直徑，更優(yōu)選地，使得銅粉末的表面上的銀在銅粉末的內(nèi)側(cè)上的銅的整個(gè)顆粒邊界中擴(kuò)散。

可以通過熱等離子體設(shè)備的方式進(jìn)行將銀涂覆的銅粉末噴霧到熱等離子體的尾焰區(qū)域中。為了通過熱等離子體設(shè)備的方式將銀涂覆的銅粉末進(jìn)料到溫度為2000-5000K的熱等離子體的尾焰區(qū)域中，等離子體設(shè)備的輸出優(yōu)選為2-10kW，更優(yōu)選為4-8kW，以及最優(yōu)選為5-7kW。用于等離子體的氬氣的流量優(yōu)選為5-40L/分鐘，以及更優(yōu)選為15-25L/分鐘。用于供給銀涂覆的銅粉末的氮?dú)廨d氣的流量優(yōu)選為0-3L/分鐘，以及更優(yōu)選為0-0.5L/分鐘。設(shè)備中的壓力優(yōu)選為0-100kPa，以及更優(yōu)選為50-100kPa。待供給的銀涂覆的銅粉末的量優(yōu)選為0.1-400g/分鐘，以及更優(yōu)選為100-400g/分鐘。

在由此使得銅粉末表面上的銀在銅粉末的內(nèi)側(cè)上的銅的顆粒邊界中擴(kuò)散之后，(獲得的金屬復(fù)合粉末的)表面(至少是銅粉末的暴露表面)被銀涂覆。作為用銀涂覆表面的方法，可以使用與上文所述用銀涂覆銅粉末的表面相同的方法。

在上文所述的根據(jù)本發(fā)明用于生產(chǎn)金屬復(fù)合粉末的方法的優(yōu)選實(shí)施方式中，可以生產(chǎn)如下金屬復(fù)合粉末，其中，銀在銅粉末的內(nèi)側(cè)上的銅的顆粒邊界中擴(kuò)散，以及其中，其表面被銀涂覆。相對(duì)于金屬復(fù)合粉末的銀含量可以大于或等于5重量％(優(yōu)選7-50重量％，更優(yōu)選8-40重量％，以及最優(yōu)選9-20重量％)。在金屬復(fù)合粉末的橫截面上，被銀占據(jù)的面積百分比可以是3-20％(優(yōu)選8-20％)。

在顆粒邊界中，晶體的排列陷入無序，并且氧容易擴(kuò)散，從而氧沿著銅的顆粒邊界的擴(kuò)散(顆粒邊緣擴(kuò)散)使得從銅的顆粒邊界開始發(fā)生氧化。但是，在根據(jù)本發(fā)明的金屬復(fù)合粉末中，使得銀在銅粉末內(nèi)側(cè)上的銅的顆粒邊界中擴(kuò)散，填充在銅粉末內(nèi)側(cè)上的銅的顆粒邊界中，之后，銅粉末的表面被銀涂覆。因此，可以抑制來自銅的顆粒邊界及其表面的氧化，從而可以提供具有高的抗氧化性的金屬復(fù)合粉末。

除此之外，通過上文所述的根據(jù)本發(fā)明的用于生產(chǎn)金屬復(fù)合粉末的方法的優(yōu)選實(shí)施方式生產(chǎn)的金屬復(fù)合粉末(金屬復(fù)合粉末，其表面涂覆有銀)可以被添加到銀支撐溶液中，例如氰化銀鉀溶液，使得在金屬復(fù)合粉末的表面上支撐銀。如果由此在金屬復(fù)合粉末的表面上支撐銀，則即使銅粉末在金屬復(fù)合粉末的一部分表面上發(fā)生暴露(金屬復(fù)合粉末，其表面涂覆有銀)，銅粉末的暴露部分(其沒有涂覆銀)也可以被銀涂覆，從而可以提供具有更高抗氧化性的金屬復(fù)合粉末。

下面將詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的金屬復(fù)合粉末及其生產(chǎn)方法的實(shí)施例。

比較例1

通過霧化生產(chǎn)制備市售可得的銅粉末(通過日本霧化金屬粉末公司(Nippon Atomized Metal Powders Corporation)生產(chǎn)的球形霧化銅粉末，銅粉末的純度為99.9重量％，平均顆粒直徑為5um)。

還通過如下方式制備溶液(溶液1)：將2.6kg的碳酸銨溶解在450kg的純水中，以及通過如下方式獲得溶液(溶液2)：將含有16.904kg的銀的92kg的水性硝酸銀溶液添加到通過將319kg的EDTA-4Na(43％)和76kg的碳酸銨溶解在284kg的純水中獲得的溶液中。

然后在氮?dú)鈿夥罩?，?00kg的上文所述的銅粉末添加到溶液1中，攪拌溶液的同時(shí)將溶液的溫度提升到35℃。然后，將溶液2添加到其中分散有含銅粉末的溶液中，攪拌30分鐘。

之后，用離子交換水清洗通過過濾獲得的固體內(nèi)含物，直到獲得透明濾液，然后，經(jīng)清洗的固體內(nèi)含物在70℃真空干燥以獲得涂覆有銀的銅粉末(銀涂覆的銅粉末)。

通過橫截面拋光器(CP)產(chǎn)生由此獲得的銀涂覆的銅粉末的橫截面之后，通過場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FE-SEM)的方式對(duì)橫截面進(jìn)行觀察。如圖1所示是該觀察中的銀涂覆的銅粉末的橫截面的BE模式的組成圖像(COMPO圖像)。在該COMPO圖像中，由于原子量較大的亮度更亮，所以銀看上去比銅更亮，從而亮度中相對(duì)較亮的部分對(duì)應(yīng)于銀，其較暗的部分對(duì)應(yīng)于銅。從COMPO圖像可以看出，在該比較例獲得的銀涂覆的銅粉末中，銅粉末被銀涂覆。除此之外，在作為銀涂覆的銅粉末的芯的銅粉末的內(nèi)側(cè)觀察到的黑線顯示出銅的顆粒邊界。

然后，使用熱重差熱分析儀(TG-DTA設(shè)備)(理學(xué)株式會(huì)社(Rigaku Co.,Ltd.)生產(chǎn)的Thermo Plus EVO2 TG-8120)對(duì)40mg的銀涂覆的銅粉末進(jìn)行TG-DTA測量，這是從獲得的銀涂覆的銅粉末分發(fā)出來的，通過將其溫度以10℃/分鐘的速率從室溫(25℃)提升到400℃，同時(shí)使得空氣以200mL/分鐘的流量在其中流動(dòng)。其測量結(jié)果如圖11所示。基于在該測量中以200℃、250℃、300℃、350℃和400℃的溫度獲得的各個(gè)銀涂覆的銅粉末重量與加熱之前的銀涂覆的銅粉末的重量之差相對(duì)于加熱之前的銀涂覆的銅粉末的重量所獲得的重量增加率(％)，通過評(píng)估銀涂覆的銅粉末在空氣中的(相對(duì)于氧化的)高溫穩(wěn)定性，來評(píng)估銀涂覆的銅粉末的儲(chǔ)存穩(wěn)定性(可靠性)，假定加熱得到的所有重量增加都是銀涂覆的銅粉末的氧化得到的重量增加。作為結(jié)果，在200℃、250℃、300℃、350℃和400℃的重量增加率分別是0.16％、0.46％、1.27％、3.80％和6.54％。在該比較例獲得的銀涂覆的銅粉末的TG-DTA測量中，出現(xiàn)放熱峰值(由于氧化導(dǎo)致的重量增加)。

使用圖1所示的銀涂覆的銅粉末的橫截面COMPO圖像以及顆粒分析軟件(尖端系統(tǒng)有限公司(SYSTEM IN FRONTIER INC.)生產(chǎn)的區(qū)域參謀軟件(Region Adviser))對(duì)該比較例中的銀涂覆的銅粉末的橫截面進(jìn)行圖像分析。在該圖像分析中，在進(jìn)行了COMPO圖像的數(shù)據(jù)平滑之后，將其對(duì)比度設(shè)定為100，并將其亮度控制在自動(dòng)對(duì)比度/亮度控制部分(ACB)中的60-100，通過區(qū)域分割，以柱狀系統(tǒng)進(jìn)行二元編碼處理(一種用于基于柱狀圖趨勢，構(gòu)建圖像的亮度值的柱狀圖，以使得圖像二元化)。作為結(jié)果，銀相對(duì)于銀涂覆的銅粉末的整個(gè)橫截面積的百分比(橫截面上的銀量)是3.85％，這小于銀含量(11.06％)。此外，通過如下方式獲得該比較例中的銀涂覆的銅粉末中的銀含量。首先，將5.0g的銀涂覆的銅粉末添加到40mL的硝酸水性溶液中(所述硝酸水性溶液是通過以1:1的體積比，用純水稀釋比重為1.38的硝酸水性溶液制備的)，用加熱器煮沸溶液，使得銀涂覆的銅粉末完全溶解在其中。之后，將鹽酸水性溶液(通過以1:1的體積比，用純水稀釋比重為1.18的鹽酸水性溶液制備)逐滴添加到上文所述的(銀涂覆的銅粉末完全溶解于其中的)水性溶液中，使得氯化銀沉積，并且添加鹽酸水性溶液直到不再產(chǎn)生氯化銀的沉淀。由獲得的氯化銀的重量計(jì)算銀含量，從而獲得銀涂覆的銅粉末中的銀含量。

比較例2

將比較例1中獲得的銀涂覆的銅粉末噴霧到通過熱等離子體設(shè)備(JEOL有限公司生產(chǎn)的納米顆粒合成實(shí)驗(yàn)設(shè)備)的方式的熱等離子體的尾焰區(qū)域中，進(jìn)行熱處理獲得金屬復(fù)合粉末。該等離子體尾焰區(qū)域是紫色的，從而可以確定其溫度是3000-5000K。在該過程中，熱等離子體設(shè)備的輸出是6kW。用于等離子體的氬氣的流量為20L/分鐘，以及用于供給銀涂覆的銅粉末的氮?dú)廨d氣的流量為2L/分鐘。設(shè)備中的壓力是50kPa，供給的銀涂覆的銅粉末的量是2.5g/分鐘。

通過橫截面拋光器(CP)產(chǎn)生由此獲得的金屬復(fù)合粉末的橫截面之后，通過場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FE-SEM)的方式對(duì)橫截面進(jìn)行觀察。該觀察中的金屬復(fù)合粉末的橫截面的COMPO圖像如圖2所示。從該COMPO圖像可以看出，在該比較例獲得的金屬復(fù)合粉末中，引起了銀在銅的顆粒邊界中發(fā)生擴(kuò)散，但是銅粉末的表面沒有被銀涂覆。

然后通過能量色散X射線光譜儀(EDS)和場發(fā)射俄歇電子能譜儀(FE-AES)的方式，對(duì)該比較例中獲得的金屬復(fù)合粉末的橫截面進(jìn)行觀察。該觀察中的金屬復(fù)合粉末的橫截面的映像圖像如圖3所示。從該映像圖像也可以看出，引起了銀在銅的顆粒邊界之間發(fā)生擴(kuò)散。

對(duì)于獲得的金屬復(fù)合粉末，通過與比較例1相同的方法進(jìn)行TG-DTA測量。其測量結(jié)果如圖12所示。基于在該測量中以200℃、250℃、300℃、350℃和400℃的溫度獲得的各個(gè)金屬復(fù)合粉末重量與加熱之前的金屬復(fù)合粉末的重量之差相對(duì)于加熱之前的金屬復(fù)合粉末的重量所獲得的重量增加率(％)，通過評(píng)估金屬復(fù)合粉末在空氣中的(相對(duì)于氧化的)高溫穩(wěn)定性，來評(píng)估金屬復(fù)合粉末的儲(chǔ)存穩(wěn)定性(可靠性)，假定加熱得到的所有重量增加都是金屬復(fù)合粉末的氧化得到的重量增加。作為結(jié)果，在200℃、250℃、300℃、350℃和400℃的重量增加率分別是0.42％、0.73％、1.38％、2.44％和3.99％。從這些結(jié)果可以看出，改善了金屬復(fù)合粉末在空氣中(相對(duì)于氧化)的高溫穩(wěn)定性，從而改善了金屬復(fù)合粉末的儲(chǔ)存穩(wěn)定性(可靠性)，因?yàn)樵谠摫容^例中獲得的金屬復(fù)合粉末在高溫下的重量增加率小于比較例1中獲得的銀涂覆的銅粉末的情況。此外，在該比較例獲得的金屬復(fù)合粉末的TG-DTA測量中，沒有出現(xiàn)放熱峰值(由于氧化導(dǎo)致的重量增加)。

使用圖2所示的金屬復(fù)合粉末的橫截面COMPO圖像以及顆粒分析軟件(尖端系統(tǒng)有限公司(SYSTEM IN FRONTIER INC.)生產(chǎn)的區(qū)域參謀軟件(Region Adviser))對(duì)該比較例中的金屬復(fù)合粉末的橫截面進(jìn)行圖像分析。作為結(jié)果，銀相對(duì)于金屬復(fù)合粉末的整個(gè)橫截面積的百分比(橫截面上的銀量)是12.00％，這大于銀含量(10.92％)。此外，通過如下方式獲得該比較例中的金屬復(fù)合粉末中的銀含量。首先，將0.5g的金屬復(fù)合粉末添加到5mL的硝酸水性溶液中(所述硝酸水性溶液是通過以1:1的體積比，用純水稀釋比重為1.38的硝酸水性溶液制備的)，用加熱器煮沸溶液，使得金屬復(fù)合粉末完全溶解在其中。之后，通過過濾獲得的濾液通過向其添加純水來獲得恒定體積，通過電感耦合等離子體(ICP)發(fā)射分光光度分析儀(熱科學(xué)公司(Thermo Scientific)生產(chǎn)的iCAP 6300)的方式定量分析獲得金屬復(fù)合粉末中的銀含量。

比較例3

通過與比較例2相同的方法獲得金屬復(fù)合粉末，不同之處在于，熱等離子體設(shè)備的輸出為2kW(在該情況下，等離子體尾焰是綠色的，從而可以確定等離子體尾焰的溫度是比3000-5000K低的溫度(2000-4000K)，所述3000-5000K的溫度是當(dāng)熱等離子體設(shè)備的輸出為6kW時(shí)的溫度)。然后，通過橫截面拋光器(CP)產(chǎn)生獲得的金屬復(fù)合粉末的橫截面，通過場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FE-SEM)的方式對(duì)橫截面進(jìn)行觀察。該觀察中的金屬復(fù)合粉末的橫截面的COMPO圖像如圖4所示。從該COMPO圖像可以看出，在該比較例獲得的金屬復(fù)合粉末中，引起了銀在銅粉末的內(nèi)側(cè)上的銅的部分顆粒邊界中發(fā)生擴(kuò)散。

對(duì)于獲得的金屬復(fù)合粉末，通過與比較例1相同的方法進(jìn)行TG-DTA測量。其測量結(jié)果如圖13所示?；谠谠摐y量中以200℃、250℃、300℃、350℃和400℃的溫度獲得的各個(gè)金屬復(fù)合粉末重量與加熱之前的金屬復(fù)合粉末的重量之差相對(duì)于加熱之前的金屬復(fù)合粉末的重量所獲得的重量增加率(％)，通過評(píng)估金屬復(fù)合粉末在空氣中的(相對(duì)于氧化的)高溫穩(wěn)定性，來評(píng)估金屬復(fù)合粉末的儲(chǔ)存穩(wěn)定性(可靠性)，假定加熱得到的所有重量增加都是金屬復(fù)合粉末的氧化得到的重量增加。作為結(jié)果，在200℃、250℃、300℃、350℃和400℃的重量增加率分別是0.19％、0.42％、1.24％、3.86％和6.52％。從這些結(jié)果可以看出，相比于比較例1中獲得的銀涂覆的銅粉末的情況，該比較例中獲得的金屬復(fù)合粉末的儲(chǔ)存穩(wěn)定性(可靠性)沒有大的改變。此外，在該比較例獲得的金屬復(fù)合粉末的TG-DTA測量中，出現(xiàn)放熱峰值(由于氧化導(dǎo)致的重量增加)。

使用圖4所示的金屬復(fù)合粉末的橫截面COMPO圖像以及顆粒分析軟件(尖端系統(tǒng)有限公司(SYSTEM IN FRONTIER INC.)生產(chǎn)的區(qū)域參謀軟件(Region Adviser))對(duì)該比較例中的金屬復(fù)合粉末的橫截面進(jìn)行圖像分析。作為結(jié)果，銀相對(duì)于金屬復(fù)合粉末的整個(gè)橫截面積的百分比(橫截面上的銀量)是11.56％，這大于銀含量(10.90％)(這是通過與比較例2相同的方法獲得的)。

實(shí)施例1

通過如下方式制備溶液(溶液1)：將21.00g的EDTA-4Na(43％)和5.00g的碳酸銨溶解在32.40g的純水中，以及通過如下方式獲得溶液(溶液2)：將含有1.11g的銀的3.45g的水性硝酸銀溶液添加到通過將21.00g的EDTA-4Na(43％)和5.00g的碳酸銨溶解在32.40g的純水中獲得的溶液中。

然后在氮?dú)鈿夥罩?，?0.00g的比較例2中獲得的金屬復(fù)合粉末添加到溶液1中，攪拌溶液的同時(shí)將溶液的溫度提升到35℃。然后，將溶液2添加到其中分散有銅粉末的溶液中，攪拌30分鐘。

之后，用離子交換水清洗通過過濾獲得的固體內(nèi)含物，直到獲得透明濾液，然后，經(jīng)清洗的固體內(nèi)含物在70℃真空干燥以獲得涂覆有銀的金屬復(fù)合粉末。

通過橫截面拋光器(CP)產(chǎn)生由此獲得的金屬復(fù)合粉末的橫截面之后，通過場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FE-SEM)的方式對(duì)橫截面進(jìn)行觀察。該觀察中的金屬復(fù)合粉末的橫截面的COMPO圖像如圖5所示。從該COMPO圖像可以看出，在該實(shí)施例獲得的金屬復(fù)合粉末中，引起了銀在銅粉末的內(nèi)側(cè)上的銅的顆粒邊界中發(fā)生擴(kuò)散，同時(shí)銅粉末的表面被銀涂覆。

然后通過能量色散X射線光譜儀(EDS)和場發(fā)射俄歇電子能譜儀(FE-AES)的方式，對(duì)該實(shí)施例中獲得的金屬復(fù)合粉末的橫截面進(jìn)行觀察。該觀察中的金屬復(fù)合粉末的橫截面的銀映像圖像如圖6所示，以及其銅映像圖像如圖7所示。從這些映像圖像也可以看出，引起了銀在銅粉末的內(nèi)側(cè)上的銅的顆粒邊界中發(fā)生擴(kuò)散，同時(shí)銅粉末的表面被銀涂覆。

對(duì)于獲得的金屬復(fù)合粉末，通過與比較例1相同的方法進(jìn)行TG-DTA測量。其測量結(jié)果如圖14所示?；谠谠摐y量中以200℃、250℃、300℃、350℃和400℃的溫度獲得的各個(gè)金屬復(fù)合粉末重量與加熱之前的金屬復(fù)合粉末的重量之差相對(duì)于加熱之前的金屬復(fù)合粉末的重量所獲得的重量增加率(％)，通過評(píng)估金屬復(fù)合粉末在空氣中的(相對(duì)于氧化的)高溫穩(wěn)定性，來評(píng)估金屬復(fù)合粉末的儲(chǔ)存穩(wěn)定性(可靠性)，假定加熱得到的所有重量增加都是金屬復(fù)合粉末的氧化得到的重量增加。作為結(jié)果，在200℃、250℃、300℃、350℃和400℃的重量增加率分別是0.15％、0.43％、0.85％、1.78％和3.51％。從這些結(jié)果可以看出，改善了金屬復(fù)合粉末在空氣中(相對(duì)于氧化)的高溫穩(wěn)定性，從而改善了金屬復(fù)合粉末的儲(chǔ)存穩(wěn)定性(可靠性)，因?yàn)樵谠搶?shí)施例中獲得的金屬復(fù)合粉末在高溫下的重量增加率小于比較例1中獲得的銀涂覆的銅粉末以及比較例2和3中獲得的金屬復(fù)合粉末的情況。此外，在該實(shí)施例獲得的金屬復(fù)合粉末的TG-DTA測量中，沒有出現(xiàn)放熱峰值(由于氧化導(dǎo)致的重量增加)。

使用圖5所示的金屬復(fù)合粉末的橫截面COMPO圖像以及顆粒分析軟件(尖端系統(tǒng)有限公司(SYSTEM IN FRONTIER INC.)生產(chǎn)的區(qū)域參謀軟件(Region Adviser))對(duì)該實(shí)施例中的金屬復(fù)合粉末的橫截面進(jìn)行圖像分析。作為結(jié)果，銀相對(duì)于金屬復(fù)合粉末的整個(gè)橫截面積的百分比(橫截面上的銀量)是15.05％，這小于銀含量(22.72％)(這是通過與比較例2相同的方法獲得的)。

實(shí)施例2

通過與實(shí)施例1相同的方法獲得涂覆有銀的金屬復(fù)合粉末，不同之處在于，用比較例3中獲得的金屬復(fù)合粉末取代比較例2中獲得的金屬復(fù)合粉末。

通過橫截面拋光器(CP)產(chǎn)生由此獲得的金屬復(fù)合粉末的橫截面之后，通過場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FE-SEM)的方式對(duì)橫截面進(jìn)行觀察。該觀察中的金屬復(fù)合粉末的橫截面的COMPO圖像如圖8所示。從該COMPO圖像可以看出，在該實(shí)施例獲得的金屬復(fù)合粉末中，引起了銀在銅粉末的內(nèi)側(cè)上的銅的部分顆粒邊界中發(fā)生擴(kuò)散，同時(shí)銅粉末的表面被銀涂覆。

然后通過能量色散X射線光譜儀(EDS)和場發(fā)射俄歇電子能譜儀(FE-AES)的方式，對(duì)該實(shí)施例中獲得的金屬復(fù)合粉末的橫截面進(jìn)行觀察。該觀察中的金屬復(fù)合粉末的橫截面的銀映像圖像如圖9所示，以及其銅映像圖像如圖10所示。從這些映像圖像也可以看出，引起了銀在銅粉末的內(nèi)側(cè)上的銅的部分顆粒邊界中發(fā)生擴(kuò)散，同時(shí)銅粉末的表面被銀涂覆。

對(duì)于獲得的金屬復(fù)合粉末，通過與比較例1相同的方法進(jìn)行TG-DTA測量。其測量結(jié)果如圖15所示。基于在該測量中以200℃、250℃、300℃、350℃和400℃的溫度獲得的各個(gè)金屬復(fù)合粉末重量與加熱之前的金屬復(fù)合粉末的重量之差相對(duì)于加熱之前的金屬復(fù)合粉末的重量所獲得的重量增加率(％)，通過評(píng)估金屬復(fù)合粉末在空氣中的(相對(duì)于氧化的)高溫穩(wěn)定性，來評(píng)估金屬復(fù)合粉末的儲(chǔ)存穩(wěn)定性(可靠性)，假定加熱得到的所有重量增加都是金屬復(fù)合粉末的氧化得到的重量增加。作為結(jié)果，在200℃、250℃、300℃、350℃和400℃的重量增加率分別是0.07％、0.32％、1.09％、3.12％和5.53％。從這些結(jié)果可以看出，改善了金屬復(fù)合粉末在空氣中(相對(duì)于氧化)的高溫穩(wěn)定性，從而改善了金屬復(fù)合粉末的儲(chǔ)存穩(wěn)定性(可靠性)，因?yàn)樵谠搶?shí)施例中獲得的金屬復(fù)合粉末的重量增加率小于比較例1中獲得的銀涂覆的銅粉末以及比較例3中獲得的金屬復(fù)合粉末的情況。此外，在該實(shí)施例獲得的金屬復(fù)合粉末的TG-DTA測量中，出現(xiàn)放熱峰值(由于氧化導(dǎo)致的重量增加)。

使用圖8所示的金屬復(fù)合粉末的橫截面COMPO圖像以及顆粒分析軟件(尖端系統(tǒng)有限公司(SYSTEM IN FRONTIER INC.)生產(chǎn)的區(qū)域參謀軟件(Region Adviser))對(duì)該實(shí)施例中的金屬復(fù)合粉末的橫截面進(jìn)行圖像分析。作為結(jié)果，銀相對(duì)于金屬復(fù)合粉末的整個(gè)橫截面積的百分比(橫截面上的銀量)是12.05％，這小于銀含量(19.84％)(這是通過與比較例2相同的方法獲得的)。

比較例4

通過如下方式制備溶液(溶液1)：將112.61g的EDTA-4Na(43％)和9.10g的碳酸銨溶解在1440.89g的純水中，以及通過如下方式獲得溶液(溶液2)：將含有82.1g的銀的255.68g的水性硝酸銀溶液添加到通過將1551.67g的EDTA-4Na(43％)和185.29g的碳酸銨溶解在407.95g的純水中獲得的溶液中。

然后在氮?dú)鈿夥罩?，?50g的與比較例1相同的銅粉末添加到溶液1中，攪拌溶液的同時(shí)將溶液的溫度提升到35℃。然后，將溶液2添加到其中分散有銅粉末的溶液中，攪拌30分鐘。

之后，用離子交換水清洗通過過濾獲得的固體內(nèi)含物，直到獲得透明濾液，然后，經(jīng)清洗的固體內(nèi)含物在70℃真空干燥以獲得涂覆有銀的銅粉末(銀涂覆的銅粉末)。

通過場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FE-SEM)的方式，采用與比較例1相同的方法，對(duì)由此獲得的銀涂覆的銅粉末的橫截面進(jìn)行觀察。從該觀察中的銀涂覆的銅粉末的橫截面的COMPO圖像發(fā)現(xiàn)，在該比較例中，在銀涂覆的銅粉末中，銅粉末被銀涂覆。

對(duì)于獲得的銀涂覆的銅粉末，通過與比較例1相同的方法進(jìn)行TG-DTA測量。其測量結(jié)果如圖16所示?；谠谠摐y量中以200℃、250℃、300℃、200℃和400℃的溫度獲得的各個(gè)銀涂覆的銅粉末重量與加熱之前的金屬銀涂覆的銅粉末的重量之差相對(duì)于加熱之前的銀涂覆的銅粉末的重量所獲得的重量增加率(％)，通過評(píng)估銀涂覆的銅粉末在空氣中的(相對(duì)于氧化的)高溫穩(wěn)定性，來評(píng)估銀涂覆的銅粉末的儲(chǔ)存穩(wěn)定性(可靠性)，假定加熱得到的所有重量增加都是銀涂覆的銅粉末的氧化得到的重量增加。作為結(jié)果，在200℃、250℃、300℃、350℃和400℃的重量增加率分別是0.08％、0.45％、1.17％、3.34％和5.81％。從這些結(jié)果可以看出，銀涂覆的銅粉末在空氣中(相對(duì)于氧化)的高溫穩(wěn)定性比實(shí)施例1和2所獲得的金屬復(fù)合粉末差，從而銀涂覆的銅粉末的儲(chǔ)存穩(wěn)定性(可靠性)比實(shí)施例1和2所獲得的金屬復(fù)合粉末差，因?yàn)樵谠摫容^例中獲得的銀涂覆的銅粉末在高溫下的重量增加率大于實(shí)施例1和2中獲得的金屬復(fù)合粉末的情況。

然后，通過與實(shí)施例1相同方法對(duì)該比較例的銀涂覆的銅粉末的橫截面進(jìn)行圖像分析。作為結(jié)果，銀相對(duì)于銀涂覆的銅粉末的整個(gè)橫截面積的百分比(橫截面上的銀量)是7.73％，這小于銀含量(20.02％)(這是通過與比較例2相同的方法獲得的)。

雖然已經(jīng)借助優(yōu)選實(shí)施方式描述了本發(fā)明從而幫助更好地進(jìn)行理解，但是應(yīng)理解的是，可以以各種方式實(shí)施本發(fā)明而不背離本發(fā)明的原理。因此，應(yīng)理解為本發(fā)明包括所有可能的實(shí)施方式和對(duì)所述實(shí)施方式的修改，這些實(shí)施方式和修改可在不偏離如所附權(quán)利要求所詳述的本發(fā)明的原理的情況下實(shí)施。