第卷第
期
年
月
江
苏
冶金
、
几
超
细功能银粉的制
备及应
用
杨世富朱如兴石玉光
江苏省冶金研究所南
京
摘要简述了超细功能银粉的特性、制备方法和应用前景等。在制备方法中详叙了化学还
原法
。
关键词超细功能银粉化学还原法制备应
用
中图分类号
引
言
超细功能银粉是随着粉末冶金以及高科技的
发
展而产生
的,随后在电子技术领域得到迅速发展
,
研
究和应用也
日
益活
跃
。
一般的通用银粉,如光亮片状银粉、超细银粉
,
是属于用来制备稳定的成型电子产品材料
。
与此
相
对应,通过设计在某些条件、环境下具有化学
的或物
理的“功能”的银粉,称为功能银粉。超细功能银
粉
的性能和它的晶粒尺寸关系密切,当晶粒尺寸小到
一定程度时,某些性质将发生
突变。本文所述的超
细功能银粉在陶瓷管、片状电容器及其它相关电
子
产品的应用上,显示出奇异特性,使制得的电子产
品
具有高电容量、优异的导电性能及制作成材率高
等
特
点
。
子的原子间相互作用及电子能谱同银粉内部均有不
同,具有很大的化学活性,因此,在其使用于电子
元
器件上时,与表面有关的吸附、催化、扩散、烧结等特
性明显与大粒径的银粉末有显著
不同,充分显
示
其
功能化特性,具有良好的导
电
性能
。
体
积效
应
超细功能银粉的体积效应是指
体
积缩小,粒
子
内的原子数目减少而引起的效
应。能带电的能
级
间
隔将加
大,通过直观察觉,超细功能银粉呈黑色而不
呈大粒径银粉末的银白色,并且粒径越小颜色
越
深
。
原因是银粒径的减小,由于质子振动和能级不连续
等特点,光的吸收、发射和散射发生重大变化
所
造
成
的
。
超细功能银粉的制备
方
法
超
细功能银粉的性质和
特
性
表面效应
当粉末材料的粒度从传统的微米级下降到亚微
米级甚至纳米级一时,材料表现出许多
奇异的特性。首先是材料的表面状态,随着粒
径的
减小,比表面积一将显著增大
,
且其表面原
子
数与总原子数之比也随着粒径的减小而急剧增大
。
江苏省冶金研究所制得的超细功能
银粉经检
测,比表面积为“,比表面积的改变导
致其
一系列热力学性质的变化,如物理、化学平衡条件的
变化,熔点随颗粒变小而降低,超细功能银粉表面原
选择制备方法时,基于以下几个因素考虑
粉体表面干净,无肉眼
夹杂物能够控制
颗
粒形状、粒径和粒度分布易于收集粉体
有较好的稳定性和
保存性产出率高
。
按照以上几点要求,在制取超细功能银粉的诸
多方法中,选择了化学方法中的化学还原法,就目
前
而言,化学还原法的应用和研究最为广泛,用这种
方
法制得的超细功能银粉成本较低,且操作过程较简
单,生产时容易控制粉体粒度、纯度,提
高了产出率
,
使超细功能银粉具有很好的烧结性
。
决定化学还原法制备超细功能银粉的因素
,
主
要有以下几点
溶液浓度、值反应
温
收稿日期
一
一
作者简介杨世富男年生
工程师。电话
第期
杨世富等超细功能银粉的制备
及
应
用
度还原剂选择溶液加入速率、搅拌速
率
。
此外还需有效控制粉体晶核的生长
速率,杂质分布
均匀程度
等
。
在化学还原法中,还原剂的选取
是该工艺中的
重要环节。能够从溶液中直接还原出银粉的还原剂
种类较多,要制备超细功能银粉,需要选取合适的
还
原
剂,经过多次配方组合试验,我们选取以下制备
工
艺
在只℃一℃的
反应温度下,以苛性纳
十
试剂作为混合还原剂,在合适的表
面活性剂的
保
护
体系下,和只的溶液均相混合,持续搅拌
反应完毕后,将固液分离,再将固
体
物洗涤
、
干燥、粉碎,即可制得
纯度为一,典
型
粒
径为拌的超细功能银粉。对”、“银
粉
进行了粒度检测,结果见下面的扫描电镜照片见
图
和图
。
图
银
粉
图
“
银
粉
超
细
功能银粉的应用超细功能银粉,由于其具有特殊活性,经中高温℃一℃烧结后,发生熔融,呈光亮银白色,并在陶瓷电容器基体上附着力强用”胶带平覆在银膜上,后成度角度拉起,银膜无脱落。可焊、耐焊性好,同时使电容器获得高电容量、高品质因素及高优品率等性能指标。江苏省冶金研究所目前生产的超细功能银粉,经银浆材料制作商加工后,已被广泛使用于电子领域中,主要使用在陶瓷管状、
片状电容器及热敏电阻
等电子元
器件
上,满足了用户要求,获得了用户的
好评,取
得
了
良
好的社会
效益和经济效益。随着我国电子工
业
的迅
猛发展,它的研究和应用将会日益活跃。并由此打
破了我国需求中高温烧结银浆必须依赖国外
进
口
局
面。因此,制备各种粒径的合乎技术指标要求的超
细功能银粉,具有极其重要的开发利用价
值
。