铜粉作为MLCC贵金属内电极的理想替代产品之一,价格低廉,并具有与银相媲美的良好导电性,但其化学性质活泼,在空气中易被氧化为不导电的氧化亚铜和氧化铜。因此,我们研究了粒度分布均匀、抗氧化性能良好的超细铜粉的新型制备工艺。通过化学还原法与水热法制备铜粉的初步对比试验,证明水热处理过的铜粉粒度分布变窄,结晶度提高,从而具备了还原法所不能比拟的优良性能。选用水热法作为制备铜粉的主要制备工艺。通过甲醛还原硫酸铜制备出铜粉前驱物,此前驱物纯度虽高,但晶格缺陷多、粒度大小不均,从而易被氧化,储备性能差。将此前驱物用水热法在还原气氛下进行处理,并对这一工艺过程中的参数采用正交试验法进行优化。将粒度均匀性和开始氧化温度作为衡量铜粉性能的指标,最终得到的最佳工艺参数为:水热温度为240℃,反应时间为10h,溶液填充度为80%。采用此参数可得到平均粒度为0.7μm,分布狭窄,开始氧化温度约为210℃的超细铜粉。为了使铜粉具备更好的抗氧化性,采用2.5%的苯骈三氮唑的乙醇溶液在50℃下对其进行钝化处理,在其表面形成一层稳定的络合物膜。这层络合物薄膜为绝缘膜,但可以使铜粉具有一定的抗湿抗高温性能,从而加强了其储备性能。而且这层薄膜在多层陶瓷片式电容器的烧结过程中可分解掉,保持了铜电极的良好导电性。由差热分析可知,钝化处理过的铜粉开始氧化温度可达到299℃。对水热条件下制备铜粉的机理进行了初步探讨。在稳定的水热条件下,由于扩散、对流或强迫流动引起少部分溶解在溶液中的铜离子向铜晶体表面附近的区域输运,在晶面某一位置上被吸附,并通过表面扩散,顺着台阶运动到扭折位置,发生结晶反应。使原来存在大量扭折、台阶等缺陷的铜晶得到晶格修补,使晶格完美化生长,从而一定程度上提高了其抗氧化温度。对于晶粒均匀性的提高,我们建立了原电池理论模型作出了解释:设铜晶粒以电极形式溶于水热介质中,由于对流对界面浓度的影响,当两大小不同的晶粒相互靠近时,因为界面铜离子浓度或自身电荷不同而形成原电池模型,从而进行原电池反应,发生传质现象,使得部分小尺寸晶粒完全溶解,大尺寸晶粒变小,平均粒径增大,粒度变均匀。