超细铜粉的应用

超细铜粉的应用

铜粉在MLCC内电极上的应用前景

片式多层陶瓷电容器(MLCC)，是表面安装电路中最重要的电子元器件之一。随着陶瓷电容器应用领域的不断扩展，以其微薄型化、大容量、宽温、高频、耐焊接、高可靠性等优势，占据了量大面广的中小容器市场的85%以上，被广泛应用在手机、计算机、液晶显示器、数码相机、便携式摄像机、DVD等产品。近几年，国际市场对片式MLCC的需求以年均15%~20%的速度增长。我国各主要厂家加大生产，目前产品仍供不应求。如此巨大的需求量使MLCC的研发趋势走向微型化、高比容、高电压、低成本(内电极的贱金属化)、高可靠性。其中，发展贱金属内电极势在必行。

MLCC是多个单层电容以叠层方式加以连接而成，它是由内电极、介质材料、端电极组成。铜具有电阻率小、电迁移速度小、价格优廉等优点，是银钯内电极的理想替代品之一，但其化学性质较活泼，在空气中，比表面积大的粉状铜极易被氧化，表面会形成Cu2O和CuO的薄膜，使其导电性迅速下降，甚至变为不导电。所以金属铜作为MLCC的内电极，需具备以下特点：分散性好、球形度高、粒度均匀。液相还原法制备的超细铜粉较接近上述要求。

铜粉在导电涂料中的应用

导电涂料是伴随着科学技术的进步而迅速发展的一种功能涂料，可广泛用于电子电器、建筑、航空、化工、印刷、军事等领域。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。尤其在电子仪器设备上，随着电子工业的不断发展和进步，各种电子仪器设备已经得到广泛应用，电磁干扰正在影响着人们的生活。在电子产品的表面涂覆一层导电涂料可以防止电磁泄露、抵御外来电磁干扰。

目前导电涂料的填料主要有碳系、银系、铜系和镍系及复合系等。作为电磁波屏蔽用涂料中的导电填料，铜粉以电导率高，价格相对便宜，材料易得，不存在银粉在涂层中发生“银迁移”而影响涂层性能等优点倍受青睐。但铜容易氧化，且其氧化物电导率低，造成涂层的电导率下降，所以低价格、耐金属迁移的铜粉复合导电涂料的研究和开发越来越受到重视。梁浩，谢芳在前期研究工作的基础上，采用树枝状微米级铜粉及球状亚微米级铜粉制备了新的镀银铜粉作为导电填料，制得了导电性能更好的导电涂料。闫军，崔海萍等以硬脂酸包覆的铜粉为导

电填料，E-44环氧树脂为基料配制了综合性能较好的导电涂料，铜粉含量在70%~75%时，涂层体积电阻率为0.12×10-4Ω·m，稳定性好。日本昭和电工的铜/丙烯酸树脂导电涂料CoPalex100，由于对铜进行了特殊处理，长期导电性好，用量仅为镍系涂料的一半。为了加强涂料的流动性及防止填料分布不均，所以要求铜粉及其复合填料为球形或类球形，松比稍大一些，在1~2g/cm3之间。

铜粉在润滑剂上的应用

超细铜粉以适宜的方式分散于各种润滑油中形成一种稳定的悬浮液，可成为一种性能优良的润滑剂，可大幅度降低磨损和摩擦，尤其在重载、低速和高温振动情况下作用更加显著，对材料与设备起到保护的作用。中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑开放实验室的王洪涛等人利用RFT-Ⅲ往复摩擦磨损试验机测试了Cu粉(200目)及纳米Cu粉填充聚甲醛所形成复合材料的摩擦磨损性能，并利用电镜、XPS和AES研究了其磨损机理。研究发现，填加一定量Cu粉( 200目)及纳米Cu粉均可降低聚甲醛的磨损，但填加纳米Cu粉效果更好。李建萍等以五水硫酸铜为主要原料制备出纳米铜粉，并实测了纳米铜添加剂的润滑油的润滑效果，其抗磨减摩等性能远优于传统润滑油，可成为新一代润滑油的抗磨减摩添加剂。

铜粉在催化剂上的应用

超细铜粉的颗粒细而均匀，比表面活性很大，可以利用这一特性制造高效催化剂。如在汽车尾气净化处理过程中，超细铜粉可作为催化剂用来部分地代替贵金属铂和钌，使毒性的一氧化碳转变为二氧化碳，使一氧化氮转变为二氧化氮；还可以用于二氧化碳和氢合成甲醇等反应过程中的催化剂，具有较高的催化活性。纳米铜粒子催化乙炔聚合也取得了满意的效果。

在其他方面的应用

纳米铜粉可用于制备纳米铜材料，所得的铜材料具有较好的延展性，强度和塑性也有明显的改善，这对材料的加工、微型机械制造有着重要的价值。此外，由于铜的熔点低，还可用于航天领域，用作火箭喷嘴等。其次，超细铜粉甚至可以用于治疗骨质疏松、骨折等。