[发明专利]一种静电纺金属纤维-铜复合高温导电膜层及其制备方法

说明书

本发明公开了一种静电纺金属纤维‑铜复合高温导电膜层，每一份质量体积单元的组分含量是，由1‑10克PVP、1‑6克硝酸银、10‑30ml的DMF、无水乙醇和去离子水的混合溶剂10‑30ml、1‑10克的硝酸铜、0.1‑0.2克玻璃粉、10‑30克的助剂组成。本发明还公开了该种静电纺金属纤维‑铜复合高温导电膜层的制备方法，步骤包括：1)配制金属离子溶液；2)制备纺丝前驱体溶液；3)制备纺丝纤维；4)还原得到导电纤维；5)烧结处理。本发明的产品有效地提高内核铜粉颗粒的导电性，本发明的制备方法，简化了生产工艺，降低了生产成本。

技术领域

本发明属于高温导电膜层技术领域，涉及一种静电纺金属纤维-铜复合高温导电膜层，本发明还涉及该种静电纺金属纤维-铜复合高温导电膜层的制备方法。

背景技术

随着材料、化工和微电子等领域对电子元件导电性能和传热效率要求的提高，传统材料难以满足技术发展的需要，因此需要研制具有优良的导电性能、热导率高且稳定性好的新材料。

金属复合纳米纤维以其优异的光学、电学、催化等特性，在材料科学的诸多领域有重要的应用前景。在众多制备纳米材料的方法中，静电纺丝技术具有成本低、操作方便、能够制备连续的不同形貌结构的纳米纤维而被广泛的应用。通过严格控制工艺条件和准确的配比各个元素之间的化学计量比配制出符合纺丝条件的纺丝前驱体溶液，可成功的制备出直径均匀，形貌良好，连续性良好的纳米纤维。静电纺丝法可以制备出单管，多管，芯-壳结构等多种复合结构的纳米纤维，因此是制备纳米纤维的一种具有广阔应用前景的制备方法。

导电浆料来源于传统的陶瓷业和涂料工业，是一种具有一定流变性和触变性的糊状物。导电浆料是由导电相、粘结相及有机载体三相构成，三者按一定比例均匀混合，再经过丝网印刷技术印刷于玻璃片或陶瓷等基片上，经激光、高温烧结或烘干等固化工艺制成导电膜等应用于电子元器件。但传统有机载体不可避免的挥发性对电子浆料膜层质量有着直接的影响，挥发太快浆料黏度增大易造成堵塞丝网；挥发大量集中，烘干烧结后易造成膜层表面微裂纹和孔洞等缺陷；挥发太慢，丝网印刷后不宜烘干，导致烧结后有缺陷。

因此，急需研制一种一体化的制备方式制备出导电性能优异、低成本且生产效率高的一种静电纺金属纤维-铜复合高温导电膜层及其制备方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种静电纺金属纤维-铜复合高温导电膜层，解决了现有技术的纤维导电薄膜，在铜粉的使用和存储过程中铜粉易团聚和抗氧化性变差，且铜易与银发生置换反应，导致单质银析出的情况，影响纤维导电薄膜导电性能的问题。

本发明的另一目的是提供该种静电纺金属纤维-铜复合高温导电膜层的制备方法。

本发明采用的技术方案是，一种静电纺金属纤维-铜复合高温导电膜层，每一份质量体积单元的组分含量是，由1-10克PVP、1-6克硝酸银、10-30ml的DMF、无水乙醇和去离子水的混合溶剂10-30ml、1-10克的硝酸铜、0.1-0.2克玻璃粉、10-30克的助剂组成。

本发明采用的另一技术方案是，一种静电纺金属纤维-铜复合高温导电膜层的制备方法，按照以下步骤实施：

步骤1：配制金属离子溶液，

称取1-10克的PVP、1-6克的硝酸银，依次将PVP、硝酸银溶于10-30ml的DMF中；全部混合好在室温下再搅拌10-15h，得到金属离子溶液；

步骤2：制备纺丝前驱体溶液，

称取1-10克的硝酸铜颗粒，配制无水乙醇和去离子水对等量的混合溶剂10-30ml，将硝酸铜颗粒和上述金属离子溶液一起加入该混合溶剂中；室温下搅拌25-35min后，加入粒径为1-5um的玻璃粉0.1-0.2克，同时加入10-30克的助剂，助剂中的有机载体、增稠剂、表面活性剂比例为8：6：3；在室温下进行电磁搅拌10-12h，电磁搅拌的转速为800～2000rpm，得到纺丝前驱体溶液；