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Metal–metal bonding using silver/copper nanoparticles

机译：使用银/铜纳米粒子的金属-金属键合

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A method for producing nanoparticles composed of silver and copper and a metal–metal bonding technique using the silver/copper nanoparticles are proposed. The method consists of three steps. First, copper oxide nanoparticles are produced by mixing Cu(NO3)2 aqueous solution and NaOH aqueous solution. Second, copper metal nanoparticles are fabricated by reducing the copper oxide nanoparticles with hydrazine in the presence of poly(vinylpyrrolidone) (PVP). Third, silver/copper nanoparticles are synthesized by reducing Ag+ ions with hydrazine in the presence of the copper metal nanoparticles. Initial concentrations in the final silver/copper particle colloid, composed of 0.0075?M Cu2+, 0.0025?M Ag+, 1.0?g/L PVP, and 0.6?M hydrazine, produced silver/copper nanoparticles with an average size of 49?nm and a crystal size of 16.8?nm. Discs of copper metal were successfully bonded by the silver/copper nanoparticles under annealing at 400?°C and pressurizing at 1.2?MPa for 5?min in not only hydrogen gas but also nitrogen gas. The shear force required to separate the bonded discs was 22.3?MPa for the hydrogen gas annealing and 14.9?MPa for the nitrogen gas annealing (namely, 66.8?% of that for hydrogen gas annealing).
机译：提出了一种由银和铜组成的纳米粒子的制备方法，以及使用银/铜纳米粒子的金属-金属键合技术。该方法包括三个步骤。首先，通过混合Cu（NO 3 ） 2 水溶液和NaOH水溶液制备氧化铜纳米粒子。第二，在聚（乙烯基吡咯烷酮）（PVP）存在下，通过用肼还原氧化铜纳米颗粒来制备铜金属纳米颗粒。第三，在铜金属纳米粒子的存在下，通过用肼还原Ag + 离子来合成银/铜纳米粒子。最终银/铜粒子胶体中的初始浓度为0.0075？M Cu 2 + ，0.0025？M Ag + ，1.0？g / L PVP和0.6？用M-肼制得的银/铜纳米粒子平均尺寸为49？nm，晶体尺寸为16.8？nm。银/铜纳米颗粒在400℃退火下，并在氢气和氮气中以1.2 MPa加压5分钟，成功地将铜金属圆盘粘合在一起。分离键合盘所需的剪切力在氢气退火中为22.3MPa，在氮气退火中为14.9MPa（即，氢气退火的66.8％）。

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