[發明專利]一種納米銀漿的規模化生產裝置與方法

有效

• 申請號: 201710736853.5
• 申請日: 2017-08-24
• 公開（公告）號: CN107377994B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 萬軍喜;敖洪亮;戴金洲;羅丹妮
• 申請（專利權）人: 深圳原馳三維技術有限公司
• 主分類號: B22F9/24
• 分類號: B22F9/24;B22F1/054;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 深圳漢林匯融知識產權代理事務所(普通合伙) 44850
• 代理人: 吳洪波

本發明提供了一種納米銀漿的規模化生產裝置與方法，其中的裝置包括原料容器、撞擊流混合器、微波反應器、超聲生長組合裝置、超聲攪拌生長裝置、脫鹽裝置、濃縮裝置、銀溶膠存儲容器、銀漿助劑混合容器和攪拌混合裝置，原料容器包括醇原料容器和多個銀鹽混合液原料容器，醇原料容器、一個銀鹽混合液原料容器分別與撞擊流混合器的進料口連接，撞擊流混合器、微波反應器、超聲生長組合裝置、超聲攪拌生長裝置、脫鹽裝置、濃縮裝置、銀溶膠存儲容器依次相互連接，所述銀溶膠存儲容器、銀漿助劑混合容器分別與攪拌混合裝置連接。采用本發明的技術方案一步從銀鹽制備出納米銀漿，得到的納米銀漿具有成分均勻、尺寸可調、分散性好、雜質少的特點。

技術領域

本發明屬于導電漿料的制備技術領域，尤其涉及一種納米銀漿的規模化生產裝置與方法。

背景技術

銀材料因其良好的導電能力和化學穩定性而被大量應用于導電漿料中。根據相關資料，2016年工業制造領域消耗了561.9百萬盎司銀（約1.6萬噸），其中電子電氣領域消耗了233.6百萬盎司，焊接領域消耗了55.4百萬盎司，光伏領域消耗了76.6百萬盎司，其中多數要用到導電銀漿。可知，銀導電漿料的市場規模十分巨大。但目前的銀漿主要還是以微米級的球狀或片狀銀顆粒作為導電成分。為了降低成本，研究人員將注意力集中到了納米銀材料的開發上。以納米級的銀顆粒為主要成分的導電漿料可以制造出更細、更薄的電路，從而降低成本，提高電子產品的集成度、降低電子裝置的質量。而且隨著打印電子技術的發展，電子、電氣裝置都在向著柔性化、可穿戴化方向發展，只有納米級的銀導電漿料才能滿足各類打印技術的要求。因此，未來對納米銀漿的需求會越來越大。

現有技術中，銀漿的制備一般是以微米級尺寸的銀粉、玻璃粉和有機粘合劑為原料，外加一定量的溶劑混合，再經三輥研磨機反復多次軋制而成，其中的銀導電相通常是以銀粉的狀態加入。至于納米銀漿的制備，如果納米銀也是以干粉的狀態加入，由于納米銀的小尺寸效應和表面效應，納米銀顆粒極易團聚以致顆粒間熔融、和表面氧化嚴重，導致在調漿過程中納米銀顆粒不能重新分散到納米尺寸，以及所調制的銀漿氧含量較高，會嚴重影響納米銀漿的各種性能。

發明內容

針對以上技術問題，本發明公開了一種納米銀漿的規模化生產裝置與方法，實現一步法從納米銀制備到納米銀漿調制，在整個制備過程中，避免了納米銀干粉狀態的出現，從而很好的解決了納米銀顆粒的團聚和氧化問題。同時，本發明的裝置和方法還具有可控性強、穩定性好、節能環保、適合規模化工業生產等優勢。

對此，本發明采用的技術方案為：

一種納米銀漿的規模化生產裝置，其包括原料容器、撞擊流混合器、微波反應器、超聲生長組合裝置、超聲攪拌生長裝置、脫鹽裝置、濃縮裝置、銀溶膠存儲容器、銀漿助劑混合容器和攪拌混合裝置，所述原料容器包括醇原料容器和多個銀鹽混合液原料容器，所述醇原料容器、一個銀鹽混合液原料容器分別與撞擊流混合器的進料口連接，所述撞擊流混合器的出料口與微波反應器連接，所述微波反應器的出口與超聲生長組合裝置的入口連接，所述超聲生長組合裝置的出口與超聲攪拌生長裝置的入口連接，所述超聲攪拌生長裝置的出口與脫鹽裝置的入口連接，所述脫鹽裝置的出口與濃縮裝置的入口連接，所述濃縮裝置的出口與銀溶膠存儲容器連接，所述銀溶膠存儲容器的出口、銀漿助劑混合容器的出口分別與攪拌混合裝置的入口連接；其中，所述銀鹽混合液為銀鹽、表面活性劑和水的混合溶液；所述超聲生長組合裝置包括至少兩個以上的超聲生長單元串聯而成，每個超聲生長單元包括一個超聲波反應器和一個銀鹽混合液原料容器，每個超聲生長單元中，銀鹽混合液原料容器的出口與超聲波反應器的入口連接，相鄰的兩個超聲生長單元的超聲波反應器相互連接；