[發明專利]一種微米級片狀銀粉的制備方法

有效

• 申請號: 201210268060.2
• 申請日: 2012-07-31
• 公開（公告）號: CN102756131A
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發明（設計）人: 田慶華;郭學益;焦翠燕;易宇;鄧多
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: B22F9/24
• 分類號: B22F9/24
• 代理公司: 長沙星耀專利事務所 43205
• 代理人: 寧星耀

技術領域

本發明涉及一種微米級片狀銀粉的制備方法，具體地說，是涉及一種寬厚比≥10的微米級片狀銀粉的液相還原制備方法。

背景技術

銀粉是一種重要的貴金屬粉末，由于其優異的導電導熱性而作為電子漿料、導電涂層的原料，廣泛應用于電子封裝、電極接點等電子組件中。一般漿料對銀粉粒徑在微米級要求。

銀粉有微米級非片狀銀粉和片狀銀粉之分。

片狀銀粉粒子間存在著面接觸或線接觸的聯系，相對于超細非片狀銀粉粒子間點接觸的接觸面，要大得多，因此，片狀銀粉的電阻比超細非片狀銀粉低，導電能力也就更強。由于片狀銀粉在導電印料中除了會形成表面與表面的面接觸之外，還可形成上片狀和下片狀重疊的導電模式，在燒結的時候，因為膜層緊縮，導致銀片和銀片產生接觸，得到導電性較好的導體。同時，由于片狀銀粉相對超細非片狀銀粉有著較大的比表面積和較小的表面能，因而片狀銀粉的氧化速度和氧化趨勢比非片狀銀粉的要低。此外，片狀銀粉撓度的范圍較廣和抗斷裂拉伸性能強，增強了電子元件的可靠性。再者，由于片狀銀粉的表面積大，如果以等質量的片狀銀粉與非片狀銀粉作為涂層相比，不但能夠節約銀粉，還能夠減小涂層的厚度，有利于電子元件的微型化。

現有片狀銀粉的制備方法很多。納米級片狀銀粉一般采用光誘導、熱處理、模板法和異質形核法等方法制備，而粒徑為微米級或亞微米級的片狀銀粉，使用先化學還原，后機械球磨的二步法制備。已有大量文獻報道，利用不同的還原劑、球磨條件和還原條件，可生產不同性質的片狀銀粉。采用這種二步法生產的銀粉具有光亮色澤、較大的松裝密度、較大的比表面積、良好的機械性能等特點，可顯著改善粉體的燒結質量及增大冷卻的速度。但在球磨過程中，變量條件較多，導致不同的工藝、不同的生產周期或者同一個生產周期同一個工藝制造的片狀銀粉，在技術指標方面不能實現一致。此外，容易在球磨步驟帶入雜質，降低片狀銀粉的純度，而且還會發生硬化，不能生產出滿足要求的粒度，且能耗高。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，提供一種流程短，能耗低，設備簡單，易于操控，對環境無污染，產品質量好的微米級片狀銀粉的制備方法。

????本發明解決其技術問題采用的技術方案是：一種微米級片狀銀粉的制備方法，包括以下步驟：

（1）配制AgNO₃水溶液：將一定質量的固體AgNO₃溶于一定體積的去離子水中，制備成質量濃度為10g/L～180?g/L（優選12g/L～170?g/L）的AgNO₃水溶液，并用稀硝酸溶液將其pH調至2.0～5.0；

???（2）配制還原劑抗壞血酸水溶液：按照抗壞血酸與硝酸銀質量比=0.6～1.2的比例稱取固體抗壞血酸，再將固體抗壞血酸溶于去離子水中，配制成濃度為10g/L～204g/L（優選12g/L～160g/L）的抗壞血酸水溶液；

（3）配制誘導劑硫酸或可溶性硫酸鹽溶液：配制濃度為90g/L～320g/L（優選100g/L～300g/L）的稀硫酸或可溶性硫酸鹽溶液；

???（4）還原反應、液固分離：在10～60℃（優選常溫，即15℃～35℃，以利于節能）及攪拌狀態下，將適量誘導劑硫酸溶液或可溶性硫酸鹽溶液與適當體積的還原劑抗壞血酸溶液先后混入硝酸銀溶液中，反應3～6min（優選4～5?min）后，停止攪拌，靜置5～300min（優選30～120?min），液固分離，得固體產物；

????所述適量誘導劑硫酸溶液或可溶性硫酸鹽溶液是指硫酸溶液或可溶性硫酸鹽溶液中所含硫酸根離子的質量為硝酸銀溶液中所含AgNO₃質量的0.3～1.5倍；

所述適當體積的還原劑抗壞血酸溶液是指所述抗壞血酸溶液體積與硝酸銀溶液的體積相等；

（5）固體產物的清洗和干燥：將步驟（4）所得固體產物分別用去離子水和無水乙醇清洗至洗滌液pH呈中性，再將所得固體產物置于30～65℃（優選40～60℃）下干燥1.5～5h，即得微米級片狀銀粉產品。

所述可溶性硫酸鹽包括可溶性無機硫酸鹽和含硫酸根的可溶性有機鹽。

所述可溶性無機硫酸鹽可為硫酸鈉、硫酸鉀、硫酸鎂、硫酸鋁或硫酸銨。

所述含硫酸根的可溶性有機鹽優選十二烷基硫酸鈉。