Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ для подписчиков

Повышение электропроводности спеченного порошкового материала Al – Cu за счет гальванического покрытия частиц алюминия медью

Нарендра Гарини Путери, Ю-Вэй Юй, Вэнь-Сы Ли

Аннотация


Синтезирован экономичный Al – Cu-порошок с высокой электропроводностью с использованием реакции химического замещения. Частицы порошка представляли собой алюминиевую сердцевину, на которую нанесена медная оболочка. Реакция осаждения происходила в растворе сульфата меди при 45 °C. При более высоких температурах диффузия меди протекает быстрее, но возникает вероятность растрескивания алюминиевого сердечника. Процесс замещения алюминия медью на поверхности частицы развивается при разной величине стандартного потенциала каждого металла. Минимальное удельное электросопротивление 1,01 × 10 – 7 Ом × м получено в композите, спеченном при 550 °C из полученного порошка “сердцевина Al – оболочка Cu” с добавлением 3 % (масс.) стеклянной фритты. Этот материал может иметь широкое применение, в том числе как заменитель серебра в электронных устройствах для снижения себестоимости производства.

Ключевые слова


алюминий; медь; порошковый материал; микроструктура; электропроводность; гальваническое покрытие

Полный текст:

PDF

Литература


Li G., Huang X. X., Guo J.-K. Fabrication and mechanical properties of Al2O3 – Ni composite from two different powder mixtures // Mater. Sci. Eng. A. 2003. V. A352, Is. 1 – 2. P. 23 – 28.

Puclin T., Kaczmarek W. Synthesis of alumina-nitride nano¬composites by successive reduction-nitridation in mechano¬chemically activated reactions // J. Alloys Compd. 1998. V. 266, Is. 1 – 2. P. 283 – 292.

Shi G. M., Han J. K., Zhang Z. D. et al. Pretreatment effect on the synthesis of Ag-coated Al2O3 powders by electroless deposition process // Surf. Coat. Technol. 2005. V. 195, Is. 2 – 3. P. 333 – 337.

Srdić V. V., Mojić B., Nikolić M., Ognjanović S. Recent progress on synthesis of ceramics core/shell nanostructures // Process. Appl. Ceram. 2013. V. 7, Is. 2. P. 45 – 62.

Ji T., Lirtsman V. G., Avny Y., Davidov D. Preparation, characterization, and application of Au-shell/polystyrene beads and Au-shell/magnetic beads // Adv. Mat. 2001. V. 13, Is. 16. P. 1253 – 1256.

Chen J., Wiley B., McLellan J. et al. Optical properties of Pd – Ag and Pt – Ag nanoboxes synthesized via galvanic replacement reactions // Nano Lett. 2005. V. 5, Is. 10. P. 2058 – 2062.

Stöber W., Fink A., Bohn E. Controlled growth of mono¬dis¬perse silica spheres in the micron size range // J. Colloid Interface Sci. 1968. V. 26, Is. 1. P. 62 – 69.

Jana N. R., Earhart C., Ying J. Y. Synthesis of water-soluble and functionalized nanoparticles by silica coating // Chem. Mater. 2007. V. 19, Is. 21. P. 5074 – 5082.

Matyushov D. V. Standard electrode potential, Tafel equation, and the solvation thermodynamics // J. Chem. Phys. 2009. V. 130, Is. 23. 234704.

Chuang K. C., Lee Wen-Hsi. Improvement on conductivity for thick film aluminum paste // J. Nanosci. Nanotechnol. 2021. V. 21, Is. 9. P. 4726 – 4734.

Li Jian, Mayer J. W., Colgan E. G. Oxidation and protection in copper and copper alloy thin films // J. Appl. Phys. 1991. V. 70, Is. 5. 2820.

Xu C., Liu Y. Wang J. et al. Fabrication of nanoporous Cu – Pt(Pd) core/shell structure by galvanic replacement and its application in electrocatalysis // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2011. V. 3, Is. 12. P. 4626 – 4632.

Gustmann T., dos Santos J. M., Gargarella P. et al. Properties of Cu-based shape-memory alloys prepared by selective laser melting // Shap. Mem. Superelasticity. 2017. V. 3, Is. 1. P. 24 – 36.

Zeller S., Gnauk J. Shape memory behaviour of Cu – Al wires produced by horizontal in-rotating-liquid-spinning // Mater. Sci. Eng. A. 2008. V. A481. P. 562 – 566.

Кондратьев С. Ю., Швецов О. В. Влияние высокотемпературных нагревов на структуру и свойства алюминиевых сплавов при изготовлении бурильных труб // МиТОМ. 2013. № 4(694). С. 24 – 30. (Kondrat’ev S. Yu., Shve¬tsov O. V. Effect of high-temperature heating on the structure and properties of aluminum alloys in the production of drill pipes // Met. Sci. Heat Treat. 2013. V. 55, Is. 3 – 4. P. 191 – 196.)

Adorno A. T., Silva R. A. G. Ageing behavior in the Cu – 10 wt.% Al and Cu – 10 wt.% Al – 4 wt.% Ag alloys // J. Alloys Compd. 2009. V. 473, Is. 1. P. 139 – 144.




DOI: https://doi.org/10.30906/mitom.2023.6.65-72

© Издательский дом «Фолиум», 1998–2024