CN115805310B - 银包铜粉、制备方法、在银包铜浆料中的应用及检测银包铜粉中银包覆层致密性的方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于金属粉体技术领域，提供了银包铜粉、制备方法、在银包铜浆料中的应用及检测银包铜粉中银包覆层致密性的方法，所述制备方法包括以下步骤：（1）将银盐、配体、表面修饰剂和溶剂混合，得到银络合溶液；（2）将铜粉液与步骤（1）中所述银络合溶液混合，进行反应，干燥后得到所述银包铜粉；其中，所述表面修饰剂含亲油性基团。本发明提供的方法工艺简单，制备的银包铜粉具有亲油疏水的特性和优异的导电性，且银包覆层具有高致密性。基此制备的银包铜浆料具有较低的成本和优异的性能。此外，本发明提供的检测银包覆层致密性的方法可以定量分析银包覆层的致密性，方法简单，且对于不同样品的致密性具有横向对比性。

Description

银包铜粉、制备方法、在银包铜浆料中的应用及检测银包铜粉 中银包覆层致密性的方法

技术领域

本发明属于金属粉体技术领域，具体涉及银包铜粉、制备方法、在银包铜浆料中的应用及检测银包铜粉中银包覆层致密性的方法。

背景技术

目前，对于太阳能的利用主要有光、热和光伏发电等几种形式，其中太阳能电池主流产品的关键材料之一用的是导电银包铜浆料，从PERC电池（即发射极和背面钝化电池）到n型太阳能电池（如异质结或TOPCon太阳能电池）的技术发展中，对于银包铜浆料的依赖及消耗量将进一步增加，如n型太阳能电池在设计时即是正面和背面都使用银包铜浆料。然而，用纯银包铜浆料的太阳能电池成本将会很高，因此，基于成本效益考虑，太阳能电池的银包铜浆料部分成本必须进行优化降低。

核壳结构的复合金属粉可具有与单一金属粉不同的表面和内部结构，尤其是在内部核与外层壳的金属性质相近的情况下，可以作为一种新的替代单一贵金属粉末的新材料。银粉作为优异的贵金属粉导电填料，在电子导电浆料以及电磁屏蔽材料等领域中应用广泛，但银却是在电场下迁移速度最快的金属材料，这是银自身存在的问题。将铜作为内部核，银作为外部壳的银包铜粉体，既可解决银的迁移问题，又可以同时保留铜和银的优良导电性，极大地降低了成本。

银包铜粉在银包铜浆料中作为导电填充材料，因为浆料的开发需要保证在固化后银包铜粉体的可靠性，以及在做成组件后需要通过高温高湿测试（双85实验）。因此对于浆料来讲，银包铜粉体必须具有很好的抗氧化性能力，与抗氧化性能具有直接关系的就是铜单质外部银包覆的致密性，通常情况下致密性也越好，抗氧化性就会高。如果包覆致密性不够，即使银含量很高，在银包铜粉体外部裸露铜单质也极易与空气中的氧气发生反应，生成氧化铜和氧化亚铜，导致导电能力大幅下降，甚至在组件高温高湿实验中出现问题。

CN114734036A公开了一种包覆核壳结构镀银活化基底银层的粉体、制备方法与应用，所述制备方法包括：用硝酸银和卤化钠的混合溶液浸涂后，经曝光即可在待镀的内核粉体表面制备一层活化银层，然后再通过化学镀沉积一层致密的银层。该方法制备银包铜颗粒需要加热，而且浸涂和曝光需要在暗室红光下进行，制备条件相对要求严格，不利于放大规模生产。

CN114939658A公开了一种铜粉进行敏化和活化，再通过与银溶液反应制备出银包铜的方法，采用氯化亚锡作为敏化剂，给反应过程中引入了氯离子，有氯离子存在的情况下，直接影响银铜质检的置换反应，银最终无法全部沉积在铜表面。而且很可能会导致银包铜产品发黑，导电性能降低。

CN105965010A公开了一种镀银铜粉的制备方法，包含预处理、表面镀银和后处理三个工艺步骤。首先用稀硫酸洗涤铜粉以除去铜表面氧化层，并用蒸馏水洗涤至中性；随后用氯化亚锡和银氨溶液分别对铜粉进行敏化、活化处理，并用蒸馏水洗涤至中性；将银氨溶液与还原剂一起加入铜粉中，通过磁力搅拌使反应均匀进行，反应结束后进行水洗过滤并烘干，再采用球磨的方法，获得镀银铜粉。该制备方法在反应过程中引入了杂质氯离子，使得银无法完全沉积在铜的表面，导致镀银铜粉的银包覆层致密性差，而且很可能会导致银包铜产品发黑，导电性能降低。

综上所述，现有技术中银包铜粉的制备方法主要存在包覆方法操作繁琐，处理工艺易引入杂质，致密性和导电性能差等问题。此外，对于银包铜粉中银包覆层致密性的检测，目前除了使用仪器分析表面元素，还没有可以定量分析包覆致密性的方法。

因此，提供一种操作简单的银包铜粉的制备方法，使得制备得到的银包铜粉具有高致密性以及优异的导电性，同时降低银包铜浆料的成本，并设计一种定量分析法检测银包铜粉中银包覆层的致密性，已经成为本领域亟需解决的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供银包铜粉、制备方法、在银包铜浆料中的应用及检测银包铜粉中银包覆层致密性的方法。本发明将铜粉液和表面修饰剂改性的银络合溶液混合进行反应，制备得到银包铜粉。其中，含有亲油性基团的银络合溶液使得制备得到的银包铜粉具有亲油疏水的特性和优异的导电性，且银包铜粉中的银包覆层具有高的致密性。该制备方法工艺简单，具有良好的发展潜力。基此制备的银包铜浆料具有较低的成本，优异的稳定性、印刷性和导电性。此外，本发明提供的检测银包覆层致密性的方法可以定量分析银包覆层的致密性，该检测方法简单，且对于不同样品之间的银包覆层的致密性具有横向对比性。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种银包铜粉的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

（1）将银盐、配体、表面修饰剂和溶剂混合，得到银络合溶液；

（2）将铜粉液与步骤（1）中所述银络合溶液混合，进行反应，干燥后得到所述银包铜粉；

其中，所述表面修饰剂含亲油性基团。

需要说明的是，银包铜粉在导电浆料中作为导电填充材料，要与浆料中的有机溶剂充分混合才能得到均匀流动性好的浆料。因此，对于银包铜粉的表面性质要求为亲油疏水，表面越亲油疏水，相同量的有机溶剂越能够容纳更多的银包铜粉，导电性能也就越优异。

本发明通过将铜粉液和表面修饰剂改性的银络合溶液混合，反应得到银包铜粉。其中，含有亲油性基团的银络合溶液可以使得银包铜粉具有亲油疏水的特性和高致密性的银包覆层，导电性能优异。此外，该制备方法工艺简单，具有良好的发展潜力。

本发明中，若表面修饰剂不含有亲油性基团，则达不到银包铜粉亲油的效果。

本发明中，银络合溶液的制备过程中添加配体可以很好的控制银颗粒在铜粉表面的生长方向，另外银盐与配体络合形成的银络合溶液，能够有效稳定溶液中的银离子，在铜粉表面生成致密的银包覆层。

优选地，所述表面修饰剂包括脂肪酸、脂肪酸盐或硅烷偶联剂中的任意一种或至少两种的组合。

优选地，所述脂肪酸包括硬脂酸、软脂酸、油酸、亚油酸或蓖麻油酸中的任意一种或至少两种的组合。

优选地，所述脂肪酸盐包括硬脂酸钠和/或软脂酸钠。

优选地，所述硅烷偶联剂包括硅烷偶联剂KH-560和/或硅烷偶联剂KH-570。

优选地，所述表面修饰剂与所述溶剂的固液比为(0.016-0.025)g:1mL，例如可以是0.016g:1mL、0.017g:1mL、0.018g:1mL、0.019g:1mL、0.020g:1mL、0.021g:1mL、0.022g:1mL、0.023g:1mL、0.024g:1mL或0.025g:1mL等。其中，所述表面修饰剂与所述溶剂的固液比指的是表面修饰剂的质量与溶剂的体积的比值。

本发明中，若表面修饰剂与所述溶剂的固液比过大，即表面修饰剂的含量过多时，则银层不易实现对铜的包覆；若表面修饰剂与所述溶剂的固液比过小，即表面修饰剂的含量过小时，则难以达到银包铜粉的表面亲油疏水的效果。

优选地，所述配体包括聚乙烯吡咯烷酮K30、聚乙烯吡咯烷酮K60、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、三乙胺或乙二胺四乙酸二钠中的任意一种或至少两种的组合。

优选地，所述配体与所述溶剂的固液比为(0.12-0.2)g:1mL，例如可以是0.12g:1mL、0.13g:1mL、0.14g:1mL、0.15g:1mL、0.16g:1mL、0.17g:1mL、0.18g:1mL、0.19g:1mL或0.20g:1mL等。其中，所述配体与所述溶剂的固液比指的是配体的质量与溶剂的体积的比值。

本发明中，若配体与所述溶剂的固液比过大，则银络合离子与铜反应过慢；若配体与所述溶剂的固液比过小，则银络合离子与铜反应过快，反应过快或过慢对于得到高致密性的银包覆层均不利。

优选地，所述银盐与所述溶剂的固液比为(0.03-0.06)g:1mL，例如可以是0.03g:1mL、0.035g:1mL、0.04g:1mL、0.045g:1mL、0.05g:1mL、0.055g:1mL或0.06g:1mL等。其中，所述银盐与所述溶剂的固液比指的是银盐的质量与溶剂的体积的比值。优选地，步骤（1）中所述溶剂包括水、醇类溶剂或N,N-二甲基甲酰胺中的任意一种或至少两种的组合。

优选地，所述醇类溶剂包括甲醇、乙醇或异丙醇中的任意一种或至少两种的组合。

优选地，步骤（1）中所述混合的方法包括：

（a）将银盐与一部分溶剂混合，得到银盐溶液；

（b）将步骤（a）所述银盐溶液与配体混合，得到混合液；

（c）将表面修饰剂与另一部分溶剂混合，加入到步骤（b）所述混合液中，得到银络合溶液。

优选地，步骤（2）中所述铜粉液和所述银络合溶液混合的方法包括：

在搅拌条件下，将所述银络合溶液滴加到所述铜粉液中进行混合。

本发明中，采用滴加的方法可以有效控制铜粉液中银离子的有效浓度，控制铜与银离子的反应速率。

优选地，所述搅拌的速率为250-300rpm，例如可以是250rpm、260rpm、270rpm、280rpm、290rpm或300rpm等。

优选地，所述滴加的速率为1.8-2.5mL/min，例如可以是1.8mL/min、1.9mL/min、2.0mL/min、2.1mL/min、2.2mL/min、2.3mL/min、2.4mL/min或2.5mL/min等。

优选地，步骤（2）所述反应的过程伴有搅拌，所述搅拌的速率为250-300rpm，例如可以是250rpm、260rpm、270rpm、280rpm、290rpm或300rpm等。

优选地，步骤（2）中所述反应的时间为20-40min，例如可以是20min、22min、24min、26min、28min、30min、32min、34min、36min、38min或40min等。

本发明中，若反应的时间过短，则反应不完全，会导致形成的银包覆层的过薄，亲油疏水性较差。

优选地，步骤（2）中所述反应结束后进行后处理，所述后处理包括清洗，所述清洗用的清洗剂为含有乙酰丙酮的有机溶剂。

优选地，所述含有乙酰丙酮的有机溶剂中的有机溶剂包括醇类溶剂和/或N,N-二甲基甲酰胺。

优选地，所述醇类溶剂包括甲醇、乙醇或异丙醇中的任意一种或至少两种的组合。

优选地，所述清洗剂中乙酰丙酮和有机溶剂的质量比为(0.5-1.5):5，例如可以是0.5:5、0.7:5、0.9:5、1.1:5、1.3:5或1.5:5。

优选地，所述清洗剂与银包铜的质量比为(2-4):1，例如可以是2:1、2.5:1、3:1、3.5:1或4:1等。

优选地，所述清洗后得到的上清液的电导率小于5μS/cm，例如可以是5S/cm、4S/cm、3S/cm、2S/cm或1S/cm等。

本发明中，使用清洗剂清洗银包铜粉，直至清洗的上清液导电率电导率小于5μS/cm，可以使得银包铜粉表面的离子均去除干净。

优选地，步骤（2）中所述干燥的温度为50-70℃，例如可以是50℃、55℃、60℃、65℃或70℃等，所述干燥的时间为10-12h，例如可以是10h、10.5h、11h、11.5h或12h等。

优选地，步骤（2）中所述铜粉液的制备方法包括：

将铜粉、酸性还原剂和溶剂混合，得到所述铜粉液。

本发明中，添加酸性还原剂可以有效保护铜粉在去除表面杂质的过程中不被氧化。

优选地，所述酸性还原剂包括酒石酸、磺酸、亚磺酸、硫羧酸或抗坏血酸中的任意一种或至少两种的组合。

优选地，所述酸性还原剂和溶剂的固液比为(0.5-1.5)g:500mL，例如可以是0.5g:500mL、0.6g:500mL、0.7g:500mL、0.8g:500mL、0.9g:500mL、1g:500mL、1.1g:500mL、1.2g:500mL、1.3g:500mL、1.4g:500mL或1.5g:500mL等。其中，所述酸性还原剂和溶剂的固液比指的是酸性还原剂的质量与溶剂的体积的比值。

本发明中，若酸性还原剂和溶剂的固液比过大，即酸性还原剂的用量过多时，则会使得还原反应占据主反应，导致银层不致密，银铜结合不牢固；若酸性还原剂和溶剂的固液比过小，即酸性还原剂的用量过小时，则会使得置换反应占据主反应，导致银包铜颗粒表面有空洞（即为柯肯达尔效应）。

优选地，所述铜粉、酸性还原剂和溶剂混合的过程中溶剂包括水、醇类溶剂或N,N-二甲基甲酰胺中的任意一种或至少两种的组合。

优选地，所述醇类溶剂包括甲醇、乙醇或异丙醇中的任意一种或至少两种的组合。

优选地，所述铜粉和溶剂的固液比为(10-15)g:500mL，例如可以是10g:500mL、11g:500mL、12g:500mL、13g:500mL、14g:500mL或15g:500mL等。其中，所述铜粉和溶剂的固液比指的是铜粉的质量与溶剂的体积的比值。

优选地，所述混合的过程中伴有搅拌，所述搅拌的速率为250-300rpm，例如可以是250rpm、260rpm、270rpm、280rpm、290rpm或300rpm等，所述搅拌的时间为0.5-1h，例如可以是0.5h、0.6h、0.7h、0.8h、0.9h或1h等。

作为优选的技术方案，所述制备方法包括以下步骤：

（Ⅰ）将铜粉、酸性还原剂和溶剂以250-300rpm混合搅拌0.5-1h，得到铜粉液；

其中，所述酸性还原剂和溶剂的固液比为(0.5-1.5)g:500mL，所述铜粉和溶剂的固液比为(10-15)g:500mL；

（Ⅱ）将硝酸银、配体、表面修饰剂和溶剂混合，得到银络合溶液；

其中，所述硝酸银与所述溶剂的固液比为(0.03-0.06)g:1mL，所述配体与所述溶剂的固液比为(0.12-0.2)g:1mL，所述表面修饰剂与所述溶剂的固液比为(0.016-0.025)g:1mL；

（Ⅲ）在搅拌条件下，将步骤（Ⅱ）中所述银络合溶液以1.8-2.5mL/min的速率滴加到步骤（Ⅰ）中所述铜粉液中，并以250-300rpm混合搅拌20-40min进行反应，清洗干燥后得到所述银包铜粉；

其中，所述干燥的温度为50-70℃，所述干燥的时间为10-12h。

第二方面，本发明提供一种银包铜粉，所述银包铜粉采用第一方面所述的制备方法制备得到。

优选地，所述银包铜粉包括铜内核和位于所述铜内核表面的银包覆层，所述银包覆层的表面吸附有表面修饰剂。

第三方面，本发明提供一种检测银包铜粉中银包覆层致密性的方法，所述方法包括以下步骤：

（A）将银包铜粉与氧化剂溶液混合，得到混合溶液；

（B）取步骤（A）中所述混合溶液的上清液，加酸进行沉降，定容并加入指示剂后得到待测溶液；

（C）使用乙二胺四乙酸二钠滴定溶液滴定步骤（B）所述待测溶液，记录滴定溶液的体积。

本发明中提供的检测银包铜粉中银包覆层致密性的方法工艺简单，准确性高，可用于本发明第二方面所述的银包铜粉中银包覆层致密性的检测，也可以用现有技术中的银包铜粉中银包覆层致密性的检测。

优选地，步骤（A）中所述氧化剂溶液中的氧化剂包括氯化铁、硝酸银或过氧化氢中的任意一种或至少两种的组合。

优选地，所述氧化剂溶液的质量浓度为80-120g/500mL，例如可以是80g/500mL、90g/500mL、100g/500mL、110g/500mL或120g/500mL等。

优选地，所述氧化剂溶液中的氧化剂与所述银包铜粉的质量比为1:(3-7)，例如可以是1:3、1:3.5、1:4、1:4.5、1:5、1:5.5、1:6、1:6.5或1:7等。

本发明中，若氧化剂溶液中的氧化剂与所述银包铜粉的质量比过小，则被氧化出的铜离子量过少，不利于检测分析，另外铜离子量过少会使得不同银包铜粉之间的横向对比误差较大；若氧化剂溶液中的氧化剂与所述银包铜粉的质量比过大，则短时间被氧化出的铜离子量过多，不同银包铜粉之间的横向对比无法在短时间拉开差距。

优选地，步骤（A）中所述混合的过程伴有搅拌，所述搅拌的速率为250-300rpm，例如可以是250rpm、260rpm、270rpm、280rpm、290rpm或300rpm等，所述混合的时间为3-7min，例如可以是3min、3.5min、4min、4.5min、5min、5.5min、6min、6.5min或7min等。

本发明中，若混合的时间过短，则反应不完全，被氧化出的铜离子不具有代表性，误差较大。

优选地，步骤（B）中所述酸为盐酸，所述盐酸与所述上清液的体积比为(0.8-1.2):1，例如可以是0.8:1、0.9:1、1:1、1.1:1或1.2:1等，示例性的，所述盐酸的摩尔浓度可以是0.05mol/L。

本发明中，使用过量的盐酸可以有效的去除上清液中可能出现的银离子，提高测试的准确性。

优选地，所述指示剂为1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚，所述指示剂的质量浓度为0.8-1.2g/L，例如可以是0.8g/L、0.9g/L、1.0g/L、1.1g/L或1.2g/L等。

优选地，所述滴定溶液的摩尔浓度为0.03-0.07mol/L，例如可以是0.03mol/L、0.04mol/L、0.05mol/L、0.06mol/L或0.07mol/L等。

第四方面，本发明提供一种银包铜浆料，以所述银包铜浆料的总质量为100%计，所述银包铜浆料包括以下组分：

树脂粘结剂 2.5-7.5%

溶剂 1-6%

银包铜粉 50-90%

银粉 10-50%

助剂 0.5-3.5%；

其中，所述银包铜粉为第二方面所述的银包铜粉。

本发明中，树脂粘结剂的选择范围2.5-7.5%例如可以是2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%、5%、5.5%、6%、6.5%、7%或7.5%等。

溶剂的选择范围1-6%例如可以是1%、2%、3%、4%、5%或6%等。

银包铜粉的选择范围50-90%例如可以是50%、60%、70%、80%或90%等。

银粉的选择范围10-50%例如可以是10%、20%、30%、40%或50%等。

助剂的选择范围0.5-3.5%例如可以是0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%或3.5%等。

其中，所述银包铜粉包括第二方面所述的银包铜粉，在保证银包铜粉性能优异的同时，有效降低了银包铜浆料的成本，获得了优异的稳定性、印刷性和导电性。

优选地，以所述银包铜粉的质量为100%计，所述银包铜粉中银的质量分数为8-25%，例如可以是8%、10%、12%、14%、16%、18%、20%、22%或25等。

优选地，所述银包铜粉包括球状银包铜粉、块状银包铜粉或片状银包铜粉中的任意一种或至少两种的组合。

优选地，所述银包铜粉的电阻率为（5×10^-6-4×10^-5）Ω·cm，例如可以是5×10^-6Ω·cm、7×10^-6Ω·cm、9×10^-6Ω·cm、1×10^-5Ω·cm、2×10^-5Ω·cm或4×10^-5Ω·cm等，所述银包铜粉的比表面积小于1m²/g，例如可以是0.8m²/g、0.6m²/g、0.4m²/g或0.2m²/g等，所述银包铜粉的振实密度为4-6.5g/cm³，例如可以是4g/cm³、4.5g/cm³、5g/cm³、5.5g/cm³、6g/cm³或6.5g/cm³等。

优选地，所述银粉包括球状银粉、块状银粉或片状银粉中的任意一种或至少两种的组合。

优选地，所述溶剂包括二乙二醇丁醚醋酸酯、二价酸脂、二丙二醇甲醚或松油醇中的任意一种或至少两种的组合。

优选地，所述树脂粘结剂包括固化剂和环氧树脂。

优选地，所述固化剂包括阳离子固化剂和/或潜伏性固化剂。

优选地，所述阳离子固化剂包括酸酐类固化剂、咪唑类固化剂、胺类固化剂或硼类固化剂中的任意一种或至少两种的组合。

优选地，所述酸酐类固化剂包括邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐或六氢邻苯二甲酸酐中的任意一种或至少两种的组合。

优选地，所述咪唑类固化剂包括2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑或2-乙基咪唑中的任意一种或至少两种的组合。

优选地，所述胺类固化剂包括双氰胺、三乙基胺或三乙烯四胺中的任意一种或至少两种的组合。

优选地，所述硼类固化剂包括三氟化硼乙基醚、三氟化硼单甲基胺、三氟化硼苯酚或乙酸三氟化硼中的任意一种或至少两种的组合。

优选地，所述潜伏性固化剂包括味之素。

优选地，所述环氧树脂包括双酚F型环氧树脂和/或双酚A型环氧树脂。

优选地，所述助剂包括流平剂、分散剂或触变剂中的任意一种或至少两种的组合。

第五方面，本发明提供一种如第四方面所述的银包铜浆料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

（1）将固化剂和溶剂混合，得到混合液；

（2）将混合液、银包铜粉、银粉和助剂混合，得到所述银包铜浆料。

本发明所述的数值范围不仅包括上述列举的点值，还包括没有列举出的上述数值范围之间的任意的点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

（1）本发明将铜粉液和表面修饰剂改性的银络合溶液混合进行反应，制备得到银包铜粉。其中，含有亲油性基团的银络合溶液使得制备得到的银包铜粉具有亲油疏水的特性和优异的导电性能，且银包铜粉中的银包覆层具有高的致密性；

（2）本发明提供的银包铜粉的制备方法工艺简单，具有良好的发展潜力；

（3）本发明提供的检测银包覆层致密性的方法可以定量分析银包覆层的致密性，所述检测方法简单且准确性高；

（4）本发明提供的银包铜浆料具有较低的成本，在固化过程中具有良好的电性能。

附图说明

图1为本发明中实施例1-1提供的银包铜粉的扫描电镜图。

图2为本发明中实施例1-1提供的银包铜粉分散在水和二水丁醚醋酸酯中30min后的照片。

图3为本发明中实施例1-1提供的银包铜粉和市售银包铜粉分别与氧化剂反应的过程中释放的铜离子含量随时间的变化曲线。

图4为本发明中实施例1-1提供的银包铜粉和市售银包铜粉分别与氧化剂反应的过程中反应液的颜色随时间变化的对比图。

图5为本发明中实施例3-1提供的银包铜浆料的截面SEM图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。

实施例1-1

本实施例提供了一种银包铜粉的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

（1）称取15g铜粉、1.5g酒石酸分散于500mL水中，在250rpm的条件下搅拌1h，得到去除铜粉表面有机物及氧化层的铜粉液；

其中，所述酒石酸和水的固液比为1.5g:500mL，所述铜粉和水的固液比为15g:500mL；

（2）配制银络合溶液：称取2.66g硝酸银，超声溶解于50mL水中，待完全溶解后，加入8g聚乙烯吡咯烷酮K30，再次超声完全溶解，得到混合液；

称取1g硬脂酸，溶解于10mL乙醇中，超声溶解均匀后，加入到混合液中，搅拌使得硬脂酸乙醇溶液与混合液混合均匀，得到银络合溶液；

其中，所述硝酸银与银络合溶液中溶剂的固液比为0.044g:1mL，所述聚乙烯吡咯烷酮K30与银络合溶液中溶剂的固液比为0.13g:1mL，所述硬脂酸与银络合溶液中溶剂的固液比为0.017g:1mL；

（3）在275rpm的搅拌速率下，将步骤（2）中配置的银络合溶液以2mL/min的速度滴加至步骤（1）中的铜粉液中，并以250rpm的搅拌速度混合搅拌30min，待银络合溶液完全滴加完毕后，继续搅拌反应10min，静置反应液12h；

（4）去除将静置12h后的上清液，每次加入含50g乙酰丙酮的乙醇溶液（乙酰丙酮和乙醇的质量比1:5）清洗固体产物，多次清洗直至其清洗的上清液电导率小于5μS/cm，倒出上清液后将产物放置于70℃的烘箱中干燥10h，得到所述银包铜粉。

图1示出了本实施例提供的银包铜粉的扫描电镜图，由图可知，该银包铜的表面银包覆层致密性好。

为检测本实施例提供的银包铜粉表面亲油疏水的性质，进行了亲油疏水性的测试，具体的测试步骤包括：取0.1g上述银包铜粉置于1.5mL水中，另取0.1g银包铜粉置于1.5mL二水丁醚醋酸酯中，同时混合均匀后，置于水平桌面上10min。

亲油疏水性的测试结果如图2所示，其中，左管对应的溶剂为水，右管对应的溶剂为二水丁醚醋酸酯，可以观察到，左管中银包铜粉在10min后完全不进入水中，说明完全疏水；右管中银包铜粉在10min后还未完全沉降，说明银包铜粉亲油性好。

实施例1-2

本实施例提供了一种银包铜粉的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

（1）称取15g铜粉、1.5g磺酸分散于500mL水中，在250rpm的条件下搅拌1h，得到去除铜粉表面有机物及氧化层的铜粉液；

其中，所述磺酸和水的固液比为1.5g:500mL，所述铜粉和水的固液比为15g:500mL；

（2）配制银络合溶液：称取2.66g硝酸银，超声溶解于50mL的N,N-二甲基甲酰胺中，待完全溶解后，加入8g聚乙烯吡咯烷酮K30，再次超声完全溶解，得到混合液；

称取1g油酸，溶解于10mL的N,N-二甲基甲酰胺中，超声溶解均匀后，加入到混合液中，搅拌使得油酸乙醇溶液与混合液混合均匀，得到银络合溶液；

其中，所述硝酸银与银络合溶液中溶剂的固液比为0.044g:1mL，所述聚乙烯吡咯烷酮K30与银络合溶液中溶剂的固液比为0.13g:1mL，所述油酸与银络合溶液中溶剂的固液比为0.017g:1mL；

（3）在250rpm的搅拌速率下，将步骤（2）中配置的银络合溶液以2mL/min的速度滴加至步骤（1）中的铜粉液中，并以250rpm的搅拌速度混合搅拌25min，待银络合溶液完全滴加完毕后，继续搅拌反应10min，静置反应液12h；

（4）去除将静置12h后的上清液，每次加入含50g乙酰丙酮的乙醇溶液（乙酰丙酮和乙醇的质量比1:5）清洗固体产物，多次清洗直至其清洗的上清液电导率小于5μS/cm，倒出上清液后将产物放置于70℃的烘箱中干燥10h，得到所述银包铜粉。

本实施例制备得到的银包铜粉具有亲油疏水的特征，且银包铜粉中银包覆层的致密性高。

实施例1-3

本实施例提供了一种银包铜粉的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

（1）称取15g铜粉、1.5g亚磺酸分散于500mL的N,N-二甲基甲酰胺中，在250rpm的条件下搅拌1h，得到去除铜粉表面有机物及氧化层的铜粉液；

其中，所述亚磺酸和N,N-二甲基甲酰胺的固液比为1.5g:500mL，所述铜粉和N,N-二甲基甲酰胺的固液比为15g:500mL；

（2）配制银络合溶液：称取2.66g硝酸银，超声溶解于50mL水中，待完全溶解后，加入8g三乙胺，再次超声完全溶解，得到混合液；

称取1g硬脂酸，溶解于10mL乙醇中，超声溶解均匀后，加入到混合液中，搅拌使得硬脂酸乙醇溶液与混合液混合均匀，得到银络合溶液；

其中，硝酸银与银络合溶液中溶剂的固液比为0.044g:1mL，所述三乙胺与银络合溶液中溶剂的固液比为0.13g:1mL，所述硬脂酸与银络合溶液中溶剂的固液比为0.017g:1mL；

（3）在300rpm的搅拌速率下，将步骤（2）中配置的银络合溶液以1.8mL/min的速度滴加至步骤（1）中的铜粉液中，并以250rpm的搅拌速度混合搅拌35min，待银络合溶液完全滴加完毕后，继续搅拌反应10min，静置反应液12h；

（4）去除将静置12h后的上清液，每次加入含50g乙酰丙酮的乙醇溶液（乙酰丙酮和乙醇的质量比1:5）清洗固体产物，多次清洗直至其清洗的上清液电导率小于5μS/cm，倒出上清液后将产物放置于70℃的烘箱中干燥10h，得到所述银包铜粉。

本实施例制备得到的银包铜粉具有亲油疏水的特征，且银包铜粉中银包覆层的致密性高。

实施例1-4

本实施例提供了一种银包铜粉的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

（1）称取12g铜粉、1g硫羧酸分散于500mL乙醇中，在275rpm的条件下搅拌0.75h，得到去除铜粉表面有机物及氧化层的铜粉液；

其中，所述硫羧酸和乙醇的固液比为1g:500mL，所述铜粉和乙醇的固液比为12g:500mL；

（2）配制银络合溶液：称取1.8g硝酸银，超声溶解于50mL水中，待完全溶解后，加入9.6g聚乙烯吡咯烷酮K60，再次超声完全溶解，得到混合液；

称取1.2g硬脂酸钠，溶解于10mL乙醇中，超声溶解均匀后，加入到混合液中，搅拌使得硬脂酸乙醇溶液与混合液混合均匀，得到银络合溶液；

其中，所述硝酸银与银络合溶液中溶剂的固液比为0.03g:1mL，所述聚乙烯吡咯烷酮K60与银络合溶液中溶剂的固液比为0.16g:1mL，所述硬脂酸钠与银络合溶液中溶剂的固液比为0.02g:1mL；

（3）在275rpm的搅拌速率下，将步骤（2）中配置的银络合溶液以2mL/min的速度滴加至步骤（1）中的铜粉液中，并以275rpm的搅拌速度混合搅拌20min，待银络合溶液完全滴加完毕后，继续搅拌反应10min，静置反应液12h；

（4）去除将静置12h后的上清液，每次加入含25g乙酰丙酮的乙醇溶液（乙酰丙酮和乙醇的质量比0.5:5）清洗固体产物，多次清洗直至其清洗的上清液电导率小于5μS/cm，倒出上清液后将产物放置于60℃的烘箱中干燥11h，得到所述银包铜粉。

本实施例制备得到的银包铜粉具有亲油疏水的特征，且银包铜粉中银包覆层的致密性高。

实施例1-5

本实施例提供了一种银包铜粉的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

（1）称取10g铜粉、0.5g抗坏血酸分散于500mL水中，在300rpm的条件下搅拌0.5h，得到去除铜粉表面有机物及氧化层的铜粉液；

其中，所述抗坏血酸和水的固液比为0.5g:500mL，所述铜粉和水的固液比为10g:500mL；

（2）配制银络合溶液：称取3.6g硝酸银，超声溶解于50mL水中，待完全溶解后，加入12g二乙烯三胺，再次超声完全溶解，得到混合液；

称取1.5g硅烷偶联剂KH-560，溶解于10mL乙醇中，超声溶解均匀后，加入到混合液中，搅拌使得硬脂酸乙醇溶液与混合液混合均匀，得到银络合溶液；

其中，所述硝酸银与银络合溶液中溶剂的固液比为0.06g:1mL，所述二乙烯三胺与银络合溶液中溶剂的固液比为0.2g:1mL，所述硅烷偶联剂KH-560与银络合溶液中溶剂的固液比为0.025g:1mL；

（3）在275rpm的搅拌速率下，将步骤（2）中配置的银络合溶液以2.5mL/min的速度滴加至步骤（1）中的铜粉液中，并以300rpm的搅拌速度混合搅拌40min，待银络合溶液完全滴加完毕后，继续搅拌反应10min，静置反应液12h；

（4）去除将静置12h后的上清液，每次加入含75g乙酰丙酮的乙醇溶液（乙酰丙酮和乙醇的质量比1.5:5）清洗固体产物，多次清洗直至其清洗的上清液电导率小于5μS/cm，倒出上清液后将产物放置于50℃的烘箱中干燥12h，得到所述银包铜粉。

本实施例制备得到的银包铜粉具有亲油疏水的特征，且银包铜粉中银包覆层的致密性高。

实施例1-6

本实施例与实施例1-1的不同之处为，步骤（1）中酒石酸的质量为0.3g，则酒石酸和水的固液比为0.3g:500mL。

其余制备方法和参数与实施例1-1保持一致。

实施例1-7

本实施例与实施例1-1的不同之处为，步骤（1）中酒石酸的质量为1.8g，则酒石酸和水的固液比为1.8g:500mL。

其余制备方法和参数与实施例1-1保持一致。

实施例1-8

本实施例与实施例1-1的不同之处为，步骤（2）中硬脂酸的质量为0.72g，则硬脂酸与银络合溶液中溶剂的固液比为0.012g:1mL。

其余制备方法和参数与实施例1-1保持一致。

实施例1-9

本实施例与实施例1-1的不同之处为，步骤（2）中硬脂酸的质量为1.68g，则硬脂酸与银络合溶液中溶剂的固液比为0.028g:1mL。

其余制备方法和参数与实施例1-1保持一致。

实施例1-10

本实施例与实施例1-1的不同之处为，步骤（2）中将硝酸银、聚乙烯吡咯烷酮K30、硬脂酸、水和乙醇直接混合，得到银络合溶液。

其余制备方法和参数与实施例1-1保持一致。

实施例1-11

本实施例与实施例1-1的不同之处为，步骤（3）中将铜粉液和银络合溶液直接混合。

其余制备方法和参数与实施例1-1保持一致。

实施例1-12

本实施例与实施例1-1的不同之处为，步骤（3）中混合搅拌的时间为15min。

其余制备方法和参数与实施例1-1保持一致。

实施例1-6至实施例1-12制备得到的银包铜粉虽然也具有亲油疏水性，但其效果差于实施例1-1，且实施例1-6至实施例1-12制备得到的银包铜粉中银包覆层的致密性较差。

对比例1-1

本对比例与实施例1-1的不同之处为，步骤（2）中制备的银络合溶液中不添加硬脂酸。

其余制备方法和参数与实施例1-1保持一致。

本对比例提供的银包铜粉不具备亲油疏水的性质。

对比例1-2

本对比例与实施例1-1的不同之处为，步骤（2）中硬脂酸替换为硝酸。

其余制备方法和参数与实施例1-1保持一致。

本对比例提供的银包铜粉不具备亲油疏水的性质。

对比例1-3

本对比例与实施例1-1的不同之处为，步骤（2）中制备得到的银络合溶液替换为银氨溶液，该银氨溶液中的银离子浓度与实施例1中银络合溶液中的银离子浓度相同。

其余制备方法和参数与实施例1-1保持一致。

本对比例提供的银包铜粉不具备亲油疏水性。

性能测试

将实施例1-1至对比例1-3提供的银包铜粉进行导电性测试，测试流程包括：采用四探针电阻率仪分别测试本发明提供的银包铜粉和市售的银包铜粉（具体为市售银包铜粉-1、市售银包铜粉-2和市售银包铜粉-3），并在180℃下煅烧10min后再次进行测试。

测试结果如表1所示。

表1

分析：

由实施例1-1到1-5的数据结果可知，电阻值低，表明导电性优异，且高温煅烧后电阻值变化不明显，表明高温未破坏银包铜粉的核壳结构，银包覆层的致密性好。

由实施例1-1与实施例1-6和实施例1-7的数据结果对比可知，若酸性还原剂和溶剂的固液比过小，会使得银包铜的制备过程中置换反应占据主反应，导致银包铜颗粒表面有空洞（即为柯肯达尔效应）；若酸性还原剂与溶剂的质量比过大，会使得还原反应占据主反应，导致银层不致密，银铜结合不牢固。

由实施例1-1与实施例1-8和实施例1-9的数据结果对比可知，表面修饰剂与溶剂的固液比过小时，对银包铜粉的致密性影响小，但会导致银包铜粉亲油疏水性差；表面修饰剂与溶剂的固液比过大时，反应产生的银颗粒无法在铜表面生长，电阻值过高，致密性差，且银包铜粉中的银含量大幅度下降。

由实施例1-1与实施例1-10的数据结果对比可知，硝酸银、聚乙烯吡咯烷酮K30、硬脂酸、水和乙醇直接混合，得到银络合溶液，该混合方式得到的银包铜粉的致密性较差。

由实施例1-1与实施例1-11的数据结果对比可知，将铜粉液和银络合溶液直接混合，铜粉液中的阴离子浓度过高，反应过快，生成的银颗粒较粗糙，致密性差，且银包铜粉中的银含量大幅度下降。

由实施例1-1与实施例1-12的数据结果对比可知，混合搅拌的时间过短，会使得反应不完全，导致银包铜粉中的银包覆层不致密。

由实施例1-1与对比例1-1的数据结果对比可知，不添加硬脂酸仅会影响最终银包铜粉的亲油疏水性，其他性能基本不影响。

由实施例1-1与对比例1-2的数据结果对比可知，若将硬脂酸替换为硝酸，硝酸根离子用量过大，会导致银包覆层粗糙，不致密。

由实施例1-1与对比例1-3的数据结果对比可知，银氨溶液对于整个反应体系来说，无法改善银包铜粉表面的性质，不具有亲油疏水性，并且单纯的银氨溶液无法得到致密的银包覆层。

实施例2-1

本实施例提供了一种检测银包铜粉中银包覆层致密性的方法，采用的银包铜粉为实施例1-1制备得到的银包铜粉，所述方法包括以下步骤：

（1）将0.4g的过氧化氢溶于水中，得到质量浓度为100g/500mL的双氧水，将双氧水加入到2g银包铜粉所在的烧杯中进行混合，并以250rpm搅拌5min，得到混合溶液；

其中，所述过氧化氢与所述银包铜粉的质量比为1:5；

为了测试铜离子的变化，每隔1min检测反应过程中释放的铜离子含量，记录铜离子含量随时间变化的数值，示于图3中；同时取样观察反应溶液的颜色并记录，示于图4中。

（2）取步骤（1）所述混合溶液的上清液5mL，用5mL的0.05M盐酸进行滴定沉降，再在容量瓶中配置成100mL的溶液，加入6滴1g/L的1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚指示剂，得到待测溶液；

其中，所述盐酸与所述上清液的体积比为1:1；

（3）使用0.05mol/L乙二胺四乙酸二钠滴定溶液滴定步骤（2）所述待测溶液，记录滴定溶液的体积。

对照例2-1

采用与实施例2-1相同的方法对银包铜粉中银包覆层的致密性进行检测，区别在于，银包铜粉替换为市售银包铜粉（具体为市售银包铜粉-1、市售银包铜粉-2和市售银包铜粉-3）。

图3示出了实施例1-1提供的银包铜粉和市售银包铜粉分别与氧化剂反应的过程中释放的铜离子含量随时间的变化曲线，从曲线中可以看出，银包铜粉的银包覆层在最开始的时候有效阻挡了氧化剂与铜的接触反应，随着反应的进行，在相同时间点取样分析铜离子的含量，对比发现实施例1-1提供的银包铜粉总是比市售的银包铜粉的铜离子含量低，这说明本发明制备的银包铜粉中银包覆层致密性高。

图4示出了实施例1-1提供的银包铜粉和市售银包铜粉分别与氧化剂反应的过程中，反应液的颜色随时间延长的变化对比图，由图可知，本实施例制备的银包铜粉中银包覆层的致密性高。

实施例2-2

本实施例提供了一种检测银包铜粉中银包覆层致密性的方法，所述方法包括以下步骤：

（1）将0.4g的氯化铁溶于水中，得到质量浓度为90g/500mL的氯化铁溶液，将氯化铁溶液加入到2g银包铜粉所在的烧杯中进行混合，并以250rpm搅拌5min，得到混合溶液；

其中，所述氯化铁与所述银包铜粉的质量比为1:5；

（2）取步骤（1）所述混合溶液的上清液5mL，用5.56mL的盐酸进行滴定沉降，再在容量瓶中配置成100mL的溶液，加入7滴1g/L的1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚指示剂，得到待测溶液；

其中，所述盐酸与所述上清液的体积比为1:0.9；

（3）使用0.05mol/L乙二胺四乙酸二钠滴定溶液滴定步骤（2）所述待测溶液，记录滴定溶液的体积。

本实施例提供的检测方法对实施例1-1制备得到的银包铜粉进行检测，检测的结果与实施例2-1得到的结果相同，说明本发明提供的检测方法可以定量分析银包铜粉中银包覆层的致密性。

实施例2-3

本实施例提供了一种检测银包铜粉中银包覆层致密性的方法，所述方法包括以下步骤：

（1）将0.4g的硝酸银溶于水中，得到质量浓度为110g/500mL的硝酸银溶液，将硝酸银溶液加入到2g银包铜粉所在的烧杯中进行混合，并以250rpm搅拌5min，得到混合溶液；

其中，所述硝酸银与所述银包铜粉的质量比为1:5；

（2）取步骤（1）所述混合溶液的上清液5mL，用4.55mL的盐酸进行滴定沉降，再在容量瓶中配置成100mL的溶液，加入7滴1g/L的1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚指示剂，得到待测溶液；

其中，所述盐酸与所述上清液的体积比为1:1.1；

（3）使用0.05mol/L乙二胺四乙酸二钠滴定溶液滴定步骤（2）所述待测溶液，记录滴定溶液的体积。

本实施例提供的检测方法对实施例1-1制备得到的银包铜粉进行检测，检测的结果与实施例2-1得到的结果相同，说明本发明提供的检测方法可以定量分析银包铜粉中银包覆层的致密性。

实施例2-4

本实施例提供了一种检测银包铜粉中银包覆层致密性的方法，所述方法包括以下步骤：

（1）将0.67g的硝酸银溶于水中，得到质量浓度为120g/500mL的硝酸银溶液，将硝酸银溶液加入到2g银包铜粉所在的烧杯中进行混合，并以275rpm搅拌7min，得到混合溶液；

其中，所述硝酸银与所述银包铜粉的质量比为1:3；

（2）取步骤（1）所述混合溶液的上清液5mL，用6.25mL的盐酸进行滴定沉降，再在容量瓶中配置成100mL的溶液，加入8滴0.8g/L的1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚指示剂，得到待测溶液；

其中，所述盐酸与所述上清液的体积比为1:0.8；

（3）使用0.03mol/L乙二胺四乙酸二钠滴定溶液滴定步骤（2）所述待测溶液，记录滴定溶液的体积。

本实施例提供的检测方法对实施例1-1制备得到的银包铜粉进行检测，检测的结果与实施例2-1得到的结果相同，说明本发明提供的检测方法可以定量分析银包铜粉中银包覆层的致密性。

实施例2-5

本实施例提供了一种检测银包铜粉中银包覆层致密性的方法，所述方法包括以下步骤：

（1）将0.29g的氯化铁溶于水中，得到质量浓度为80g/500mL的氯化铁溶液，将氯化铁溶液加入到2g银包铜粉所在的烧杯中进行混合，并以300rpm搅拌3min，得到混合溶液；

其中，所述氯化铁与所述银包铜粉的质量比为1:7；

（2）取步骤（1）所述混合溶液的上清液5mL，用4.17mL的盐酸进行滴定沉降，再在容量瓶中配置成100mL的溶液，加入5滴1.2g/L的1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚指示剂，得到待测溶液；

其中，所述盐酸与所述上清液的体积比为1:1.2；

（3）使用0.07mol/L乙二胺四乙酸二钠滴定溶液滴定步骤（2）所述待测溶液，记录滴定溶液的体积。

本实施例提供的检测方法对实施例1-1制备得到的银包铜粉进行检测，检测的结果与实施例2-1得到的结果相同，说明本发明提供的检测方法可以定量分析银包铜粉中银包覆层的致密性。

实施例2-6

本实施例与实施例2-1的不同之处为，步骤（1）中所述过氧化氢和所述银包铜粉的质量比为1:1。

其余制备方法和参数与实施例1保持一致。

实施例2-7

本实施例与实施例2-1的不同之处为，步骤（1）中所述过氧化氢和所述银包铜粉的质量比为1:10。

其余制备方法和参数与实施例1保持一致。

实施例2-8

本实施例与实施例2-1的不同之处为，步骤（1）中所述搅拌的时间为2min。

其余制备方法和参数与实施例1保持一致。

实施例2-6至实施例2-8提供的检测方法对实施例1-1制备得到的银包铜粉进行检测，检测的结果与实施例2-1得到的结果相差较大，说明实施例2-6至实施例2-8提供的检测方法虽然可以定量分析银包铜粉中银包覆层的致密性，但准确性差。

对比例2-1

本对比例与实施例2-1的不同之处为，采用GB/T5121—2008《铜及铜合金化学分析方法》中第一部分电解-原子吸收法分析铜的含量，以检测银包覆层的致密性。

本对比例提供的仪器分析的方法对实施例1-1制备得到的银包铜粉进行检测，检测结果与实施例2-1检测的结果相近，证明本发明提供的定量分析银包铜粉中银包覆层致密性的方法不仅方法简单，而且准确性高。

实施例3-1

本实施例提供了一种银包铜浆料，以所述银包铜浆料的总质量为100%计，所述银包铜浆料包括以下组分：

树脂粘结剂2.5%（包括固化剂邻苯二甲酸酐1%和双酚F型环氧树脂0.5%），球状银粉43%，球状银包铜粉50%（该银包铜粉由实施例1-1提供，银含量为20.14%），溶剂二乙二醇丁醚醋酸酯3%，助剂1.5%（包括0.5%流平剂、0.5%分散剂和0.5%触变剂）。

其中，球状银包铜粉的电阻率为1×10^-5Ω·cm，球状银包铜粉的比表面积为0.5m²/g，球状银包铜粉的振实密度为5.5g/cm³。

本实施例还提供一种银包铜浆料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

（1）将邻苯二甲酸酐、双酚F型环氧树脂和二乙二醇丁醚醋酸酯按比例混合均匀，得到混合液A；

（2）将助剂加入到混合液A中，混合均匀，得到混合液B；

（3）将球状银包铜粉、球状银粉按比例加入到混合液B中，混合均匀，加入到三辊搅拌机中研磨，得到所述银包铜浆料。

图5为本实施例提供的银包铜浆料的截面SEM图，由图可知，铜粉表面成功包覆了一层银层，无明显缺陷。

实施例3-2

本实施例提供了一种银包铜浆料，以所述银包铜浆料的总质量为100%计，所述银包铜浆料包括以下组分：

树脂粘结剂6%（包括固化剂2-甲基咪唑3%和双酚F型环氧树脂3%），块状银粉20%，块状银包铜粉70%（由实施例1-2提供，银含量为20.03%），溶剂二乙二醇丁醚醋酸酯2%，助剂2%（包括1%流平剂和1%分散剂）。

其中，块状银包铜粉的电阻率为8×10^-6Ω·cm，块状银包铜粉的比表面积为0.5m²/g，块状银包铜粉的振实密度为5g/cm³。

本实施例还提供一种银包铜浆料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

（1）将2-甲基咪唑、双酚F型环氧树脂和二乙二醇丁醚醋酸酯按比例混合均匀，得到混合液A；

（2）将助剂加入到混合液A中，混合均匀，得到混合液B；

（3）将块状银包铜粉、块状银粉按比例加入到混合液B中，混合均匀，加入到三辊搅拌机中研磨，得到所述银包铜浆料。

实施例3-3

本实施例提供了一种银包铜浆料，以所述银包铜浆料的总质量为100%计，所述银包铜浆料包括以下组分：

树脂粘结剂7.5%（包括固化剂双氰胺4%和双酚F型环氧树脂3.5%），片状银粉30%，片状银包铜粉60%（由实施例1-3提供，银含量为20.09%），溶剂二丙二醇甲醚2%，流平剂0.5%。

其中，片状银包铜粉的电阻率为5×10^-6Ω·cm，片状银包铜粉的比表面积为0.2m²/g，片状银包铜粉的振实密度为4g/cm³。

本实施例还提供一种银包铜浆料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

（1）将双氰胺、双酚F型环氧树脂和二丙二醇甲醚按比例混合均匀，得到混合液A；

（2）将助剂加入到混合液A中，混合均匀，得到混合液B；

（3）将片状银包铜粉、片状银粉按比例加入到混合液B中，混合均匀，加入到三辊搅拌机中研磨，得到所述银包铜浆料，双酚A型环氧树脂。

实施例3-4

本实施例提供了一种银包铜浆料，以所述银包铜浆料的总质量为100%计，所述银包铜浆料包括以下组分：

树脂粘结剂6%（包括固化剂三氟化硼乙基醚3%和双酚A型环氧树脂3%），球状银粉10%，球状银包铜粉80%（由实施例1-4提供，银含量为20.12%），溶剂松油醇1%，助剂3%（包括1%流平剂、1%分散剂和1%触变剂）。

其中，球状银包铜粉的电阻率为2×10^-5Ω·cm，球状银包铜粉的比表面积为0.6m²/g，球状银包铜粉的振实密度为5.5g/cm³。

本实施例还提供一种银包铜浆料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

（1）将三氟化硼乙基醚、三氟化硼乙基醚和松油醇按比例混合均匀，得到混合液A；

（2）将助剂加入到混合液A中，混合均匀，得到混合液B；

（3）将球状银包铜粉、球状银粉按比例加入到混合液B中，混合均匀，加入到三辊搅拌机中研磨，得到所述银包铜浆料。

实施例3-5

本实施例提供了一种银包铜浆料，以所述银包铜浆料的总质量为100%计，所述银包铜浆料包括以下组分：

树脂粘结剂5.5%（包括固化剂味之素3.5%和双酚A型环氧树脂2%），球状银粉35%，球状银包铜粉50%（由实施例1-5提供，银含量为20.08%），溶剂二乙二醇丁醚醋酸酯6%，助剂3.5%（包括1.5%流平剂、1%分散剂和1%触变剂）。

其中，球状银包铜粉的电阻率为4×10^-5Ω·cm，球状银包铜粉的比表面积为0.8m²/g，球状银包铜粉的振实密度为6.5g/cm³。

本实施例还提供一种银包铜浆料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

（1）将味之素、双酚A型环氧树脂和二乙二醇丁醚醋酸酯按比例混合均匀，得到混合液A；

（2）将助剂加入到混合液A中，混合均匀，得到混合液B；

（3）将球状银包铜粉、球状银粉按比例加入到混合液B中，混合均匀，加入到三辊搅拌机中研磨，得到所述银包铜浆料。

性能测试

将实施例3-1至实施例3-5制备的银包铜浆料进行导电性测试，测试流程包括：采用四探针电阻率仪分别测试本发明提供的银包铜浆料和市售的银包铜粉制成的浆料（具体为市售银包铜粉-1和市售银包铜粉-2）。

浆实施例3-1至实施例3-5制备的银包铜浆料分别送至客户A和客户B，印刷得到太阳能电池片，并以纯银粉调成的银浆印刷出来的太阳能电池为基准，对太阳能电池片进行性能测试。

测试结果如表2和表3所示。

表2

分析：

由表2中实施例3-1至实施例3-5的数据结果可知，由本发明制备的银包铜粉制备的银包铜浆料体电阻率明显减小，具备优异的电性能和印刷性。

表3

分析：

由表3中实施例3-1至实施例3-5的数据结果可知，本发明制备的银包铜浆料不仅成本低，而且银包铜浆料的性能与高成本的纯银浆料相近，甚至更优异。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的工艺方法，但本发明并不局限于上述工艺步骤，即不意味着本发明必须依赖上述工艺步骤才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (8)

1.一种制备银包铜粉并检测银包铜粉中银包覆层致密性的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

（1）制备银包铜粉：

（i）将铜粉、酸性还原剂和溶剂混合，得到铜粉液；

所述酸性还原剂和溶剂的固液比为(0.5-1.5)g:500mL；

（ii）将银盐、配体、表面修饰剂和溶剂混合，得到银络合溶液；

所述配体包括聚乙烯吡咯烷酮K30、聚乙烯吡咯烷酮K60、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、三乙胺或乙二胺四乙酸二钠中的任意一种或至少两种的组合；

所述配体与所述溶剂的固液比为(0.12-0.2)g:1mL；

所述表面修饰剂含亲油性基团，所述表面修饰剂包括脂肪酸、脂肪酸盐或硅烷偶联剂中的任意一种或至少两种的组合；

所述表面修饰剂与所述溶剂的固液比为(0.016-0.025)g:1mL；

（iii）在搅拌条件下，将所述银络合溶液滴加到所述铜粉液中进行混合，进行反应，干燥后得到所述银包铜粉；

（2）检测银包铜粉中银包覆层致密性：

（A）将所述银包铜粉与氧化剂溶液混合，得到混合溶液；

所述混合的时间为3-7min；

（B）取步骤（A）中所述混合溶液的上清液，加酸进行沉降，定容并加入指示剂后得到待测溶液；

所述酸为盐酸，所述盐酸与所述上清液的体积比为(0.8-1.2):1；

（C）使用乙二胺四乙酸二钠滴定溶液滴定步骤（B）所述待测溶液，记录滴定溶液的体积；所述氧化剂溶液中的氧化剂与所述银包铜粉的质量比为1:(3-7)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述银包铜粉包括铜内核和位于所述铜内核表面的银包覆层，所述银包覆层的表面吸附有表面修饰剂。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（ii）所述脂肪酸包括硬脂酸、软脂酸、油酸、亚油酸或蓖麻油酸中的任意一种或至少两种的组合；

步骤（ii）所述脂肪酸盐包括硬脂酸钠和/或软脂酸钠；

步骤（ii）所述硅烷偶联剂包括硅烷偶联剂KH-560和/或硅烷偶联剂KH-570；

步骤（ii）所述银盐与所述溶剂的固液比为(0.03-0.06)g:1mL。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（ii）中所述混合的方法包括：

（a）将银盐与一部分溶剂混合，得到银盐溶液；

（b）将步骤（a）所述银盐溶液与配体混合，得到混合液；

（c）将表面修饰剂与另一部分溶剂混合，加入到步骤（b）所述混合液中，得到银络合溶液。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（iii）所述搅拌的速率为250-300rpm；

步骤（iii）所述滴加的速率为1.8-2.5mL/min；

步骤（iii）中所述反应的时间为20-40min；

步骤（iii）中所述反应结束后进行后处理，所述后处理包括清洗，所述清洗用的清洗剂为含有乙酰丙酮的有机溶剂；

所述清洗剂中乙酰丙酮和有机溶剂的质量比为(0.5-1.5):5；

所述清洗后得到的上清液的电导率小于5μS/cm；

步骤（iii）中所述干燥的温度为50-70℃，所述干燥的时间为10-12h。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（i）所述酸性还原剂包括酒石酸、磺酸、亚磺酸、硫羧酸或抗坏血酸中的任意一种或至少两种的组合；

步骤（i）所述铜粉和溶剂的固液比为(10-15)g:500mL；

步骤（i）所述混合的过程中伴有搅拌，所述搅拌的速率为250-300rpm，所述搅拌的时间为0.5-1h。

7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述银包铜粉采用如下方法进行制备，所述方法包括以下步骤：

（Ⅰ）将铜粉、酸性还原剂和溶剂以250-300rpm混合搅拌0.5-1h，得到铜粉液；

其中，所述铜粉和溶剂的固液比为(10-15)g:500mL；

（Ⅱ）将硝酸银、配体、表面修饰剂和溶剂混合，得到银络合溶液；

其中，所述硝酸银与所述溶剂的固液比为(0.03-0.06)g:1mL；

（Ⅲ）在搅拌条件下，将步骤（Ⅱ）中所述银络合溶液以1.8-2.5mL/min的速率滴加到步骤（Ⅰ）中所述铜粉液中进行混合，并反应20-40min，清洗干燥后得到所述银包铜粉；

其中，所述搅拌的速率为250-300rpm，所述干燥的温度为50-70℃，所述干燥的时间为10-12h。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（A）中所述氧化剂溶液中的氧化剂包括氯化铁、硝酸银或过氧化氢中的任意一种或至少两种的组合；

步骤（A）所述氧化剂溶液的质量浓度为80-120g/500mL；

步骤（A）中所述混合的过程伴有搅拌，所述搅拌的速率为250-300rpm；

步骤（B）所述指示剂为1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚，所述指示剂的质量浓度为0.8-1.2g/L；

步骤（C）所述滴定溶液的摩尔浓度为0.03-0.07mol/L。

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