의 이상적인 특성 은도금 구리 분말 은 코팅의 완성도는 미시적인 수준에서의 완벽성과 일관성에 크게 좌우됩니다. 고품질의 은 코팅 구리 분말은 그 응용 가치를 실현하기 위한 필수 조건입니다. 제조 공정의 핵심 목표이자 어려움은 구리 분말 입자 표면에 균일하고, 조밀하며, 연속적이고, 두께 조절이 가능한 은층을 형성하는 것입니다. 현재 은 코팅 구리 분말의 제조 방법은 주로 기계적 볼 밀링, 용융 분무, 화학 도금 등을 포함합니다.

기계적 볼 밀링 방식은 구리 분말과 은 분말을 비율에 맞춰 혼합하여 볼 밀에 넣는 방식입니다. 고속 회전하는 분쇄 볼이 생성하는 강한 충격, 마찰, 그리고 냉간 용접 효과를 이용하여 은을 구리 입자 표면에 강제로 압착, 부착, 그리고 냉간 용접합니다. 이 방식의 장점은 비교적 간단한 장비, 간결한 공정, 높은 이론 수율, 그리고 복잡한 화학 반응이나 폐액 처리 문제 없이 저렴한 비용에 있습니다. 그러나 형성되는 "은층"은 본질적으로 은 조각이나 덩어리를 기계적으로 부착하고 냉간 용접한 것이므로, 균일하고 연속적이며 기공이 없고 치밀한 완전한 코팅층을 얻기가 어렵습니다. 또한, 코팅층의 불완전한 도포, 약한 결합력, 그리고 코팅 형태 제어가 어렵다는 문제점이 있습니다. 기존 볼 밀링 방식의 코팅 효과를 개선하기 위해, 일반적으로 볼 밀링 공정에서 구리 분말을 플레이크 형태로 성형하여 구리 분말과 은 입자 사이의 접촉 면적을 크게 늘리고 은 원자의 확산 경로를 단축시킵니다. 이는 구리판 표면에 은 물질을 더욱 효과적으로 확산시켜, 궁극적으로 더 강한 결합력, 상대적으로 더 조밀하고 균일한 코팅을 갖는 은 도금 구리판을 형성하는 데 도움이 됩니다. 그러나 기계적 볼 밀링 방식은 연삭 볼과 탱크 본체에서 발생하는 마모 불순물이 유입되기 쉬워 제품 성능의 안정성과 장기 신뢰성에 잠재적인 문제를 야기합니다.

02 용융분무법

용융 미립화법은 구리와 은을 함유한 용융 액적을 미립화하여 급속 냉각 조건에서 응고시키는 방법입니다. 은은 고온(900℃ 이상)에서 구리보다 유동성이 높아 구리 입자 표면으로 이동하여 구리 입자를 코팅할 수 있습니다. 이 기술을 사용하여 은으로 코팅된 구리 분말을 제조하면 은 함량이 매우 낮지만, 표면 은 함량은 매우 높고, 은 함량은 표면에서 내부로 갈수록 점차 감소하여 사다리꼴 분포를 보입니다. 그러나 제조 공정이 비교적 복잡하고 생산 비용이 높으며, 대량 생산에는 적합하지 않습니다.

03 화학 도금 방법
화학 은도금은 용액 속의 은 이온을 산화-환원 반응을 통해 원소 은으로 환원시켜 구리 기판 표면에 증착 및 코팅하는 공정입니다. 화학 도금법은 균일한 도금과 깊은 도금이 가능하다는 장점이 있으며, 비금속 및 반도체 재료에도 적용할 수 있습니다. 장비가 간단하고 조작이 간편하여 현재 은도금 구리 분말을 제조하는 데 가장 널리 사용되는 방법입니다. 화학 도금은 침전 메커니즘에 따라 치환법과 환원법의 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다.
① 대체방법
치환법은 구리의 환원 전위가 은보다 낮다는 특성을 이용합니다. 구리 분말을 은 이온(Ag⁺)이 포함된 용액에 담그면 전기화학적 치환 반응이 일어납니다: 2Ag⁺+Cu ->2Ag+Cu²⁺. 은 이온은 환원되어 구리 분말 표면에 증착되고, 구리 원자는 구리 이온으로 산화되어 용액 내로 유입됩니다. 그러나 구리 분말과 은원 사이의 치환 반응으로 인해 구리 분말은 은 코팅으로 둘러싸여 치환 반응의 진행을 방해합니다. 동시에 구리 분말과 은원 용액 사이의 반응 속도가 빠르므로 은 코팅이 구리 분말 표면에 빠르게 증착됩니다. 따라서 치환법으로 제조된 은 코팅 구리 분말은 코팅이 얇고 헐거워 성능에 영향을 미치는 문제가 종종 있습니다. 일반적으로, 반응 속도를 낮추기 위해 제조 과정 중에 킬레이트제(암모니아수 등)를 첨가하여 은 금속이 구리 분말 표면에 천천히 침전되도록 하거나, 여러 차례의 은 도금을 사용하여 은 도금 구리 분말의 형태와 코팅 속도를 개선할 수 있습니다.

② 복원방법
환원법은 환원제(포름알데히드, 포도당, 히드라진 수화물, 아스코르브산 등)를 사용하여 용액 속의 은 이온(Ag⁺)을 원소 은으로 환원시켜 구리 분말 표면에 증착시키는 방법이다. 반응 메커니즘은 두 단계로 구성된다. 첫째, 은(Ag)보다 구리(Cu)의 활성도가 더 높기 때문에 구리 분말은 먼저 Ag⁺와 치환 반응을 일으킨다. 2Ag⁺+Cu → 2Ag+Cu²⁺, 구리 표면에 얇은 은 층이 형성된다. 치환 은 층이 구리 표면을 덮으면서 구리와 Ag⁺의 직접 접촉이 방해되어 치환 반응이 중단된다. 이때 용액 속의 Ag⁺는 주로 환원제에 의존하여 반응(예: 2Ag⁺+환원제 → 2Ag+산화 생성물)을 일으키고, 은은 초기 치환층에 연속적이고 균일하게 증착되어 두꺼워져 더 조밀한 은 코팅층을 형성한다.

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