超细铜粉可作高效催化剂,导电涂料,还可用作导电复合材料原料、电极材料、添加剂等。微米级超细铜粉的研制是一项可能带来铜及其合金革命性变化的关键技术,具有重要的理论意义和实用价值。本文对化学法制备超细铜粉进行了深入研究。 以氨水作为络合剂,通过使用不同的还原剂制备铜粉,发现还原剂A和还原剂B制备的铜粉在粒度和纯度上优于其他还原剂,其它络合剂有的纯度太低,有的粒度太大,有的产率太低。价格上还原剂A高于还原剂B,出于成本考虑,选择B作为还原剂。通过正交实验确定最优工艺:还原剂B浓度1.25mol/L,氨水的量1.5mol,pH=9,温度70℃,反应时间90分钟。通过条件试验对正交实验结果进行验证,两者结果基本一致。 最优工艺制得的单个超细铜粉颗粒的粒度分布为2-3μm,厘米电阻3.2mΩ,产率93%,由于铜粉粒度小,团聚比较严重,粒度累积分布D50为9μm左右。在使用其他3种不同的络合剂后,发现改变络合剂可以制得粒度累积分布D50为0.8-1.0μm的铜粉,大大改善分散效果,但生产成本也随之大幅提高,工业化生产宜选用氨水作为络合剂。 使用还原剂A、B两种体系制备的铜粉均具有一定的抗氧化性,但如果需要长时间保存,必须进行抗氧化处理。使用自制复合抗氧化剂对铜粉进行抗氧化处理,获得理想的效果,最长可以达到保存180天以上电阻未变化。 对该实验扩大到产量1公斤,获得相似的结果,粒度累积分布D50为9μm左右,但产率为86.5%。制备成本低廉,每公斤成本238.5元,具有较强的应用价值。