[實(shí)用新型]一種納米銀漿的規(guī)模化生產(chǎn)裝置

有效

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• 申請日: 2017-08-24
• 公開（公告）號: CN207239156U
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 萬軍喜;敖洪亮;戴金洲;周雅麗
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市格絡(luò)光電有限公司
• 主分類號: B22F9/24
• 分類號: B22F9/24;B22F1/00;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙)44248
• 代理人: 覃迎峰

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于導(dǎo)電漿料的制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種納米銀漿的規(guī)模化生產(chǎn)裝置。

背景技術(shù)

銀材料因其良好的導(dǎo)電能力和化學(xué)穩(wěn)定性而被大量應(yīng)用于導(dǎo)電漿料中。根據(jù)相關(guān)資料，2016年工業(yè)制造領(lǐng)域消耗了561.9百萬盎司銀（約1.6萬噸），其中電子電氣領(lǐng)域消耗了233.6百萬盎司，焊接領(lǐng)域消耗了55.4百萬盎司，光伏領(lǐng)域消耗了76.6百萬盎司，其中多數(shù)要用到導(dǎo)電銀漿。可知，銀導(dǎo)電漿料的市場規(guī)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(dǎo)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(fā)上。以納米級的銀顆粒為主要成分的導(dǎo)電漿料可以制造出更細(xì)、更薄的電路，從而降低成本，提高電子產(chǎn)品的集成度、降低電子裝置的質(zhì)量。而且隨著打印電子技術(shù)的發(fā)展，電子、電氣裝置都在向著柔性化、可穿戴化方向發(fā)展，只有納米級的銀導(dǎo)電漿料才能滿足各類打印技術(shù)的要求。因此，未來對納米銀漿的需求會越來越大。

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

實(shí)用新型內(nèi)容

針對以上技術(shù)問題，本實(shí)用新型公開了一種納米銀漿的規(guī)模化生產(chǎn)裝置，實(shí)現(xiàn)一步法從納米銀制備到納米銀漿調(diào)制，在整個制備過程中，避免了納米銀干粉狀態(tài)的出現(xiàn)，從而很好的解決了納米銀顆粒的團(tuán)聚和氧化問題。同時，本實(shí)用新型的裝置還具有可控性強(qiáng)、穩(wěn)定性好、節(jié)能環(huán)保、適合規(guī)模化工業(yè)生產(chǎn)等優(yōu)勢。

對此，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為：

一種納米銀漿的規(guī)模化生產(chǎn)裝置，其包括原料容器、撞擊流混合器、微波反應(yīng)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(jìn)料口連接，所述撞擊流混合器的出料口與微波反應(yīng)器連接，所述微波反應(yīng)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(lián)而成，每個超聲生長單元包括一個超聲波反應(yīng)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(yīng)器的入口連接，相鄰的兩個超聲生長單元的超聲波反應(yīng)器相互連接。

將所述醇原料容器、銀鹽混合液原料容器中的原料進(jìn)入到撞擊流混合器中進(jìn)行混合，然后進(jìn)入到微波反應(yīng)器中進(jìn)行微波加熱反應(yīng)得到銀種子溶膠，經(jīng)過微波加熱的銀種子溶膠進(jìn)入到超聲生長組合裝置的超聲波反應(yīng)器中，同時超聲生長單元的銀鹽混合液原料容器的銀鹽混合液也進(jìn)入到超聲波反應(yīng)器中使銀種子進(jìn)一步長大，在超聲生長組合裝置中，銀種子經(jīng)多級生長到要求的顆粒尺寸后，流入到超聲攪拌生長裝置中，在超聲和攪拌的雙重作用下進(jìn)一步的反應(yīng)，消耗銀鹽原料，得到的產(chǎn)物流進(jìn)脫鹽裝置中，脫除反應(yīng)雜質(zhì)后流入到濃縮裝置中進(jìn)行濃縮得到銀溶膠；濃縮之后的銀溶膠流入銀溶膠存儲容器中，并與銀漿助劑混合容器中的銀漿助劑混合物一起流入到攪拌混合裝置中攪拌混合均勻，得到納米銀漿。其中，所述銀漿助劑混合物為玻璃粉、有機(jī)粘合劑和溶劑的混合物。

上述技術(shù)方案中，原料容器用于存儲和溶解納米銀反應(yīng)原料。所述撞擊流混合器綜合了撞擊流和靜態(tài)混合器的優(yōu)勢，能把兩種體積流量相差不大的液體，采用相向高速撞擊實(shí)現(xiàn)快速混合，撞擊混合后的液體進(jìn)一步通過靜態(tài)混合器實(shí)現(xiàn)更加均勻的傳質(zhì)混合。不同液態(tài)物料的傳質(zhì)要求，如混合效果、混合時間、混合流量等，可以簡單的通過提高液流流速、增大管徑尺寸、延長管道長度等手段來實(shí)現(xiàn)，因此撞擊流混合器具有傳質(zhì)混合速度快、混合效率高、流量大、放大容易、連續(xù)、穩(wěn)定、可控性強(qiáng)等多種優(yōu)點(diǎn)。特別是，在整個混合器內(nèi)沒有任何動力元件，具有突出的節(jié)能效果。所述撞擊流混合器可以采用現(xiàn)有技術(shù)的常規(guī)撞擊流混合器。