一種可精確控制比表面積的銀微粉的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種可精確控制比表面積的銀微粉的制備方法，包括以下步驟：(1)配制濃度為0.5?1.5mol/L的硝酸銀溶液；(2)向硝酸銀溶液中滴加濃度為1.2?1.6mol/L的碳酸鈉溶液，調(diào)節(jié)pH至10?13；(3)配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05?0.1％的聚乙烯醇和明膠的混合溶液；(4)將混合溶液與硝酸銀溶液混合均勻；(5)將三乙醇胺溶液滴入硝酸銀溶液中，制得銀微粉漿液；(6)將制得的銀微粉漿液洗滌，過濾，干燥。本發(fā)明通過控制銀粉還原反應(yīng)中分散劑和保護(hù)劑的不同配比，來實(shí)現(xiàn)對(duì)銀微粉比表面劑的精確控制；其工藝簡單、生產(chǎn)成本低，適合于工業(yè)上大規(guī)模生產(chǎn)，制備的銀微粉廣泛適用于中、高溫?zé)Y(jié)用電子漿料。
【專利說明】
一種可精確控制比表面積的銀微粉的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種銀微粉的制備方法，特別是一種可精確控制比表面積的銀微粉的 制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 金屬超微粉本身具備優(yōu)越的催化性能、磁性能、電性能等，因而在航空航天、電子、 化工醫(yī)藥、粉末冶金等方面有著越來越廣泛的應(yīng)用。其中銀微粉具有良好的導(dǎo)電和導(dǎo)熱性， 被廣泛應(yīng)用于電子工業(yè)，作為生產(chǎn)壓電陶瓷、電容器、電位器等元器件及導(dǎo)電漿料、導(dǎo)電油 墨等的原料。隨著電子工業(yè)的發(fā)展，對(duì)導(dǎo)電漿料的需求量越來越大，同時(shí)對(duì)導(dǎo)電漿料的性能 要求越來越高。
[0003 ] 在單極陶瓷電容器、NTC、PTC、ZnO壓敏電阻等電子元器件中應(yīng)用的銀漿對(duì)燒結(jié)表 觀亮度要求很高，對(duì)制備這一類銀漿所需銀粉的比表面積大小、表面活性強(qiáng)弱有嚴(yán)格的要 求，銀粉比表面積和表面活性會(huì)直接影響銀漿燒結(jié)成膜后的光亮度及致密性。一般來說，這 種銀粉比表面積應(yīng)大于6m 2/g，具有較強(qiáng)的燒結(jié)活性，專業(yè)上稱這種銀粉為燒結(jié)型銀粉。中 國專利CN101972855A公開了一種高溫?zé)Y(jié)銀漿用銀微粉制備方法，其先制備溶膠狀的銀液 體系、溶膠狀的還原體系以及保護(hù)溶液，再將三者混合，通過采用溶膠凝膠法與液相化學(xué)還 原法配合使用，對(duì)反應(yīng)過程進(jìn)行了有效的控制，可穩(wěn)定的進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)，并確保放大生產(chǎn) 下仍可均勻反應(yīng)，大大提高反應(yīng)生成的銀顆粒形貌及其他表征的均一性，最終生成絮凝狀 軟團(tuán)聚銀粉，易于收集洗滌等后處理;反應(yīng)過程中的團(tuán)聚導(dǎo)致銀微粉的比表面積降低。宋先 剛等[宋先剛，婁紅濤，梁炳聯(lián).銀微粉制備過程中比表面積影響因素的研究[J].電子元件 與材料，2013,32(10)，29-32.]，公開了一種銀微粉制備過程中比表面積影響因素的研究， 采用液相化學(xué)還原法，以水合肼為還原劑，聚乙烯吡咯烷酮(PVP)及阿拉伯樹膠為分散劑， 碳酸鈉為pH調(diào)節(jié)劑，制備出了高比表面積的銀微粉，研究PVP分散劑用量、銀質(zhì)量濃度、碳酸 鈉用量、反應(yīng)溫度及并流壓強(qiáng)等因素對(duì)銀微粉比表面積的影響，但該研究至今尚未量產(chǎn)化。
[0004] 目前國內(nèi)制備的燒結(jié)型銀粉普遍存在燒結(jié)活性差、燒結(jié)收縮性大以及致密性差等 問題。對(duì)于燒結(jié)型銀微粉，比表面積愈高，燒結(jié)活性越強(qiáng)，要求的燒結(jié)溫度越低，能實(shí)現(xiàn)較好 的晶界擴(kuò)散，其燒結(jié)后的銀層表面光澤度和致密性均比較良好。因此，能否制備出高比表面 積的銀微粉決定著所制面電極導(dǎo)電銀漿性能的好壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為解決上述問題，本發(fā)明目的就是針對(duì)已有技術(shù)的不足，提供一種通過控制銀粉 還原反應(yīng)中分散劑和保護(hù)劑的不同配比，實(shí)現(xiàn)可精確控制比表面積的銀微粉的制備方法， 其工藝簡單、生產(chǎn)成本低、易于量產(chǎn)，適合于工業(yè)上大規(guī)模生產(chǎn)，制備的銀微粉的粒度為 0.1-8.Oym，比表面積為1.0-8.0m 2/g，廣泛適用于中、高溫?zé)Y(jié)用電子衆(zhòng)料。
[0006] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
[0007] -種可精確控制比表面積的銀微粉的制備方法，包括以下步驟：
[0008] (1)用去離子水配制硝酸銀溶液，溶液中硝酸銀的濃度為0.5-1.5mol/L;
[0009] (2)向步驟（1)配制的硝酸銀溶液中滴加濃度為1.2-1.6mo 1/L的碳酸鈉溶液，調(diào)節(jié) 卩11至1〇-13，以8〇1'/111；[1]1的轉(zhuǎn)速攪拌；
[0010] (3)將聚烯乙醇和明膠混合粉末置入溫度為80°C的去離子水中，攪拌1-2h，得到質(zhì) 量分?jǐn)?shù)為0.05-0.1%的聚乙烯醇和明膠的混合溶液，其中聚乙烯醇與明膠的質(zhì)量之比為1-10:5；
[0011] (4)將步驟(3)的混合溶液加入到步驟(2)的硝酸銀溶液中，以60r/min的轉(zhuǎn)速攪拌 混合均勻；
[0012] (5)將三乙醇胺溶液以0.5-lmL/min的速度滴入步驟(4)的硝酸銀溶液中，制得銀 微粉漿液；
[0013] ⑷將步驟(5)制得的銀微粉漿液洗滌，過濾，將過濾后得到的濕銀微粉干燥后，得 銀微粉。
[0014] 具體地，所述步驟(3)中聚乙烯醇與明膠的質(zhì)量之比為2-8:5。
[0015] 具體地，所述步驟(4)中聚乙烯醇質(zhì)量為硝酸銀固體質(zhì)量的0.1%-0.3%。
[0016]具體地，所述步驟(5)中三乙醇胺與硝酸銀的物質(zhì)的量之比為（1.5-5): 1。
[0017]具體地，所述步驟(2)、（4)、（5)的體系反應(yīng)溫度恒定為25-40°(：。
[0018]具體地，所述步驟(5)得到的銀微粉的粒度為0.1-8. Own，比表面積為1.0-8.0m2/ g°
[0019] 本發(fā)明具有有益的效果：
[0020] (1)本發(fā)明通過控制銀粉還原反應(yīng)中分散劑和保護(hù)劑的不同配比，來實(shí)現(xiàn)對(duì)銀微 粉比表面劑的精確控制，比表面積可控制在1.0-8.0m 2/g。
[0021] (2)本發(fā)明制備方法具有工藝簡單、生產(chǎn)成本低、易于量產(chǎn)，適合于工業(yè)上大規(guī)模 生產(chǎn)，制備獲得的銀微粉的粒度為〇. 1-8. 〇Mi。
[0022] (3)本發(fā)明制備的銀微粉按照一定比例混合均勻，可實(shí)現(xiàn)理想的燒結(jié)效果，具有良 好的膜層的一致性、可焊性、耐焊性、導(dǎo)電性和表面光潔度、亮度等優(yōu)點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0023]現(xiàn)在結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0024] 實(shí)施例1
[0025] -種可精確控制比表面積的銀微粉的制備方法，包括以下步驟：
[0026] (1)用去離子水配制硝酸銀溶液，溶液中硝酸銀的濃度為0.5mol/L;
[0027] (2)向步驟(1)配制的硝酸銀溶液中滴加濃度為1.2mo 1/L的碳酸鈉溶液，調(diào)節(jié)pH至 12,以80r/mim的轉(zhuǎn)速攪拌；
[0028] (3)將質(zhì)量之比為1:5聚烯乙醇和明膠混合粉末置入溫度為80°C的去離子水中，攪 拌1-2h，得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的聚乙烯醇和明膠的混合溶液；
[0029] (4)將步驟(3)的混合溶液加入到步驟(2)的硝酸銀溶液中，以60r/min的轉(zhuǎn)速攪拌 混合均勻，其中聚乙烯醇質(zhì)量為硝酸銀固體質(zhì)量的0.2 % ;
[0030] (5)將三乙醇胺溶液以0.8mL/min的速度滴入步驟(4)的硝酸銀溶液中，制得銀微 粉漿液，其中三乙醇胺與硝酸銀的物質(zhì)的量之比為3:1;
[0031 ]其中，步驟(2)、（4)、（5)的體系反應(yīng)溫度恒定為25-40°C
[0032] (6)將步驟(5)制得的銀微粉漿液洗滌，過濾，將過濾后得到的濕銀微粉干燥后，得 銀微粉，平均粒徑為5-8mi，比表面積為1-1.8m 2/g，呈淺灰色，純度2 99.9 %。
[0033] 實(shí)施例2-11與的方案其他條件同實(shí)施例1，不同之處如下表：
[0036]以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完 全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù) 性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種可精確控制比表面積的銀微粉的制備方法，包括以下步驟： (1) 用去離子水配制硝酸銀溶液，溶液中硝酸銀的濃度為0.5-1.5mol/L; (2) 向步驟（1)配制的硝酸銀溶液中滴加濃度為1.2-1.6mol/L的碳酸鈉溶液，調(diào)節(jié)pH至 10-13，以80r/mim的轉(zhuǎn)速攪拌； (3) 將聚烯乙醇和明膠混合粉末置入溫度為80°C的去離子水中，攪拌l_2h，得到質(zhì)量分 數(shù)為0.05-0.1 %的聚乙烯醇和明膠的混合溶液，其中聚乙烯醇與明膠的質(zhì)量之比為1-10: 5； (4) 將步驟(3)的混合溶液加入到步驟(2)的硝酸銀溶液中，以60r/min的轉(zhuǎn)速攪拌混合 均勻； (5) 將三乙醇胺溶液以0.5-lmL/min的速度滴入步驟(4)的硝酸銀溶液中，制得銀微粉 漿液； (6) 將步驟(5)制得的銀微粉漿液洗滌，過濾，將過濾后得到的濕銀微粉干燥后，得銀微 粉。2. 如權(quán)利要求1所述的可精確控制比表面積的銀微粉的制備方法，其特征在于:所述步 驟(3)中聚乙烯醇與明膠的質(zhì)量之比為2-8:5。3. 如權(quán)利要求1所述的可精確控制比表面積的銀微粉的制備方法，其特征在于:所述步 驟(4)中聚乙烯醇質(zhì)量為硝酸銀固體質(zhì)量的0.1 %-0.3%。4. 如權(quán)利要求1所述的可精確控制比表面積的銀微粉的制備方法，其特征在于:所述步 驟(5)中三乙醇胺與硝酸銀的物質(zhì)的量之比為（1.5-5) :1。5. 如權(quán)利要求1所述的可精確控制比表面積的銀微粉的制備方法，其特征在于:所述步 驟(2)、（4)、（5)的體系反應(yīng)溫度恒定為25-40°C。6. 如權(quán)利要求1所述的可精確控制比表面積的銀微粉的制備方法，其特征在于:所述步 驟(6)得到的銀微粉的粒度為0.1-8.Ομπι。7. 如權(quán)利要求1所述的可精確控制比表面積的銀微粉的制備方法，其特征在于:所述步 驟(6)得到的銀微粉的比表面積為1.0-8.0m 2/g。
【文檔編號(hào)】B22F9/24GK105880627SQ201610316321
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年5月13日
【發(fā)明人】王自偉, 王盼麗, 周全法, 孫洪波
【申請(qǐng)人】溧陽市立方貴金屬材料有限公司