文 献 综 述

1.1 超细铜粉概述

1.1.1 铜的简介

铜是一种传统而又现代重要的金属材料。在人类使用的所有材料中，铜对人类文明的影响最为显著。从人类文明初期直至如今，铜对社会的不断进步做出了重大贡献。随着人类社会向电气化、自动化、信息化和网络化的方向迈进，铜在生产建设、人民生活以及高新技术上的重要作用日益明显。当前微电子工业中”铜芯片”革命的兴起，以及采用ADSL(数字用户专线)技术使标准铜电话线同时运载高速数据得以实现，就很好的证明了，铜不仅是一种传统的非常有用的金属，而且还是重要的现代高新技术材料。铜还能与许多金属形成合金。例如，黄铜为铜与锌的合金，白铜为铜与镍的合金，青铜为铜与铝、锡等元素形成的合金。铜中加入合金元素，可以进一步提高其强度、硬度、弹性、易切削性、耐磨性以及抗腐蚀等方面的性能，以满足不同的使用要求。在铜资源方面，我国比较短缺，国产精铜的自给率1995年为80%，到2001年下降到50%，每年均需进口大量的铜精矿。目前，我国进口主要包括精铜、粗铜、废杂铜、铜精矿，铜的进口构成中原料进口占的比重较大。出口则相反，铜的出口量很少，且主要以半成品、加工品为主。随着出口关税的逐步降低，近年来铜的出口量较九十年代初中期有一定增加。

1.1.2 超细铜粉应用

超细铜粉是指粒径介于10-9~10-5m的纳米级和微米级铜粉的总和。超细铜粉在电子信息、润滑、催化和粉末冶金等领域都有着广泛的应用。尤其是在导电胶中作为贵金属银粉的替代材料，超细铜粉具有良好的应用前景。

导电胶一般由预聚体(基体)、稀释剂、交联剂、催化剂、金属粉末以及其它添加剂组成[1]。预聚体作为主要组分含有活性基团，为固化后的聚合物基体提供分子骨架。导电胶的力学性能和粘接性能主要由聚合物基体决定。稀释剂用来调节体系黏度，使之适合工艺要求。交联剂是多官能团化合物，可以连接预聚体，形成网络结构，也是固化后体系的一部分。预聚体、稀释剂及交联剂是固化过程中体积变化的主要影响因素。催化剂可提高固化速度，降低固化条件。为提高固化后导电胶的强度和韧性，有时还需添加一定的增强剂和增韧剂。

导电填料有碳、金属、金属氧化物3大类[2]。导电填料以球形、片状或纤维状分散于基体中，构成导电通路。炭黑的导电性很好，但加工困难。金属氧化物导电性较差。常用的填料多为电阻率较低的Au、Ag、Cu、Ni等金属粉末，最好的添加剂是Au粉末，但价格昂贵。Ag的价格较低，但在直流偏压作用下会产生电迁移现象，导致短路，影响使用寿命。Cu、Ni价格便宜。在电场下不会产生迁移，但是铜在空气中容易氧化形成一层绝缘的氧化膜，增加了电阻率，实用程度很低[3]。导电填料的粒度和形状对导电胶的导电性能和连接强度有直接影响。粒度大的填料的导电效果优于粒度小的填料，但同时会引起连接强度的降低。不定形(片状或纤维状)的填料导电性能和连接强度优于球形填料，但各向异性导电胶只能用粒度分布较窄的球形填料。不同粒度和形状的填料配合使用，可以得到较好的导电性能和连接强度。目前市场上多选择Cu或Ag作为添加剂，为了解决单一添加剂所出现的问题，本文将铜粉进行真空球磨处理后。收片状和椭球状混合形状组成的铜粉，再进行多次化学镀银处理，得到表面银覆盖率达90％以上的一种导电良好、导电稳定性高的镀银铜粉。该镀银铜粉与环氧树脂、固化剂以及其它添加剂合成制得的镀银铜粉导电胶，防铜氧化效果好，电阻稳定且电阻率可达10-4Ω#183;cm级别，相比银导电胶，成本有所降低，耐剪切、耐热老化效果好。

超细铜粉在导电电子浆料方面也有较好的应用。金属高分子导电复合材料及其他功能复合材料，目前已被广泛应用于现代社会的各个领域，如集成电路元件的导电连接、电磁屏蔽材料、导电或抗静电涂料等。金属粉末作为导电填料，除使用金、银等惰性金属外，其他金属表面氧化都会很严重；而且粉末越细，表面积越大，越易氧化，从而使导电性能不稳定[4]。作为导电涂料中的导电介质，铜粉以其良好的导电性、适中的价格而倍受青睐；但由于其导电稳定性较差而受到制约，实用程度不高。

1.2 超细铜粉的抗氧化