Método de aplicación y preparación del polvo de plata superfina
La plata es un elemento químico y un metal de transición. En la naturaleza, existe principalmente como mineral compuesto de plata. En la industria, de acuerdo con la clasificación del tamaño de partícula, el polvo de plata se puede dividir en las siguientes categorías: polvo de plata fina, polvo de plata ultrafino, polvo de plata ultrafino y polvo de nanoplata. Según la morfología del polvo de plata superfina, se puede dividir en polvo de plata esférico y polvo de plata en escamas.
Las propiedades físicas de la plata
| Propiedades físicas | Valor numérico | Propiedades físicas | Valor numérico |
| Fórmula química | Ag | Calor de vaporización | 150,58KJ/mol |
| Número atómico | 47 | Calor de fusión | 11,3KJ/mol |
| Estructura cristalina | Cúbico centrado en la cara (fcc) | Capacidad calorífica específica | 232KJ/(Kg·K) |
| Constante de celosía a | 0,40362nm | Reflectividad | 0,91 |
| Masa atómica relativa | 107,88 | Conductividad | 6.301×107S/m |
| Radio atómico | 0,144nm | Conductividad térmica | 429W/(m·K) |
| Estructura electrónica exterior | 4d105s1 | Dureza de Moh | 2,5 |
| Estado de oxidación principal | +1,+2,+3 | Dureza de Vickers | 251MPa |
| Primera energía de ionización | 7,567 eV | Dureza Brinell | 24.SHB Mpa |
| Electronegatividad | 1,93 | Coeficiente de expansión (25 ℃) | 18,9μm/(m-K) |
| Agua soluble | Insoluble en agua | El módulo de Young | 83Gpa |
| Densidad relativa (agua = 1) | 10,49 | Módulo de corte | 30Gpa |
| Punto de fusion | 961,93 ℃ | Módulo de volumen | 100Gpa |
| Punto de ebullición | 222,12℃ | el coeficiente de Poisson | 0,37 |
La plata también tiene buena conductividad eléctrica y estabilidad química. Debido a la diferencia en la morfología y el tamaño de partícula del polvo de plata ultrafina, la disposición atómica de la superficie de su estructura cristalina cambia en consecuencia, lo que da como resultado una gran cantidad de defectos superficiales, lo que hace que el material esté insaturado y químicamente activo, y que posea: efecto de tamaño pequeño, cuántico efecto y efecto túnel cuántico macroscópico, efecto de superficie.
Como fase conductora, el polvo de plata se utiliza en pastas electrónicas, y sus propiedades tendrán un gran impacto en el desempeño de las pastas conductoras, especialmente la pasta de plata frontal de las células solares. Su rendimiento de aplicación depende en gran medida del polvo de plata utilizado. Naturaleza.
La dispersabilidad del polvo de plata tiene una influencia importante en la impresión y sinterización de la pasta de plata frontal y la conductividad de la batería. El tamaño de partícula del polvo de plata afectará su densidad de grifo, afectando así la compacidad de la pasta de plata después de la sinterización. La morfología del polvo de plata afectará a su superficie específica. Las partículas con una gran superficie específica tienen una gran superficie de energía libre y se encuentran en un estado inestable. Tienden a encogerse durante la sinterización, lo que afecta el rendimiento de la pasta conductora.
Aplicación de polvo de plata superfina
- Aplicación en óptica
La pasta fotosensible preparada mezclando resina fotosensible con polvo de plata ultrafina como función conductora está impresa en la placa maestra. Después de la exposición y el grabado, el patrón del electrodo es continuo, el ancho de la línea es uniforme y el borde es recto. Se ha utilizado como material de electrodo de pantalla de plasma. En la preparación de.
- Aplicación en el campo del blindaje electromagnético.
El polvo de plata ultrafino tiene una alta conductividad. En el campo electromagnético, puede reflejar las ondas electromagnéticas que se propagan de regreso al espacio original, desempeñando así el papel de blindaje electromagnético. Al mismo tiempo, debido a la alta conductividad del polvo de plata ultrafino, la permeabilidad magnética es relativamente baja. Por lo tanto, el efecto de blindaje electromagnético del polvo de plata ultrafina es más adecuado para campos magnéticos de alta frecuencia, pero no para campos magnéticos de baja frecuencia cuyo principal efecto de blindaje es la pérdida por absorción.
- Aplicación en el campo biomédico
El polvo de plata ultrafina tiene la capacidad de matar bacterias, lo que se debe principalmente al efecto de tamaño pequeño de Ag + en la solución y al polvo de plata ultrafina nanométrica. La alta actividad química puede destruir la membrana celular del virus y formar algunos grupos en el ADN del virus. Pérdida de actividad, inhibe la reproducción del virus para lograr un efecto de esterilización.
- Aplicación en el campo de la catálisis.
Para la nano-plata, la esencia de su proceso catalítico es la adsorción química y desorción de oxígeno por plata, que puede ser ampliamente utilizada en el campo de los fármacos y productos químicos para la epoxidación de olefinas, y el campo de los catalizadores de plata soportados para el selectivo. oxidación de alcoholes. El campo de los catalizadores para reducir los NOX emitidos por los gases de escape de los automóviles para generar nitrógeno; el campo de las pilas de combustible para la oxidación selectiva del monóxido de carbono y los campos de tratamiento de la contaminación ambiental.
- Aplicación en el campo de la generación de energía fotovoltaica.
El material del cátodo de las células solares generalmente se compone de pasta de plata conductora preparada a partir de polvo de plata esférico del tamaño de una micra. La pasta de plata conductora está serigrafiada y adherida a la oblea de silicio cristalino solar para formar una rejilla (ánodo) mediante sinterización de alta humedad, que puede convertir la energía luminosa en energía eléctrica.
- Aplicaciones en la industria de la microelectrónica
Debido a su alta conductividad eléctrica y excelente transferencia de calor, el polvo de plata ultrafina se ha utilizado ampliamente en el campo de la industria de la microelectrónica, como medios de conexión y transmisión conductores y varias pastas electrónicas, etc., para el desarrollo de una nueva generación de alta -Componentes electrónicos de alto rendimiento. Utilizando las propiedades cuánticas de los nanocables de plata, se puede utilizar como cable de conexión para dispositivos a nanoescala, a fin de cumplir con los requisitos del cable de conexión para una gran superficie específica, un diámetro pequeño y una orientación uniforme.
- Aplicaciones en otros campos
Debido a su excelente conductividad térmica y eléctrica, el polvo de plata ultrafino se utiliza en alambres de resistencia de calentamiento de descongelación de parabrisas traseros de automóviles, etc .; El polvo de nanoplata puede promover la reparación celular y se usa a menudo en el campo de la rehabilitación después de operaciones médicas.
Método de preparación de polvo de plata superfina.
Los métodos de preparación del polvo de plata ultrafino se pueden dividir en métodos de preparación física y métodos de preparación química. Los métodos físicos incluyen molienda mecánica de bolas, evaporación y condensación, plasma de arco de CC, ablación con láser y atomización. Los métodos químicos incluyen el método sonoquímico, el método de electrólisis, el método de reducción química en fase líquida, el método de descomposición térmica por pulverización y el método de conversión de precipitación en fase líquida.
Ventajas y desventajas de los diferentes métodos físicos para producir polvo de plata ultrafino
| Método de preparación física | Ventajas | Desventajas |
| Fresado de bolas mecánico | Proceso simple, de bajo costo, adecuado para producción a gran escala. | Amplia distribución del tamaño de partículas, rendimiento desigual, baja eficiencia. |
| Método de condensación evaporativa | El polvo de plata tiene una gran pureza, un tamaño de partícula uniforme y una buena cristalinidad. | Elevados requisitos de equipamiento, difícil para la producción industrial. |
| Ablación laser | El proceso es simple, la pureza del polvo de plata es alta y la estabilidad es buena. | Alto costo |
| Atomización | El polvo de plata tiene alta pureza y buena cristalinidad. | Limitado por el equipo, solo se puede producir polvo de plata a nivel de micras |
| Método de plasma de arco de CC | Polvo de plata de alta pureza, polvo de plata de alta pureza | Amplia distribución del tamaño de partículas, altos requisitos de equipamiento, alta inversión |
Ventajas y desventajas de los diferentes métodos químicos para preparar polvo de plata ultrafina.
| Método de preparación química | Ventajas | Desventajas |
| Reducción química en fase líquida | El proceso es simple, el precio de las materias primas es bajo, el consumo de energía es pequeño, los parámetros son fáciles de controlar y es adecuado para la producción a gran escala. | Dificultad en la mejora del proceso. |
| Pirólisis por aspersión | Proceso simple, alta eficiencia de producción, respetuoso con el medio ambiente. | Amplia distribución del tamaño de partículas |
| Electrólisis | El equipo de proceso es simple, la pureza del polvo de plata es alta y el requisito del contenido de plata de la materia prima es bajo. | El consumo de energía del proceso es alto, el costo de producción es alto |
| Método de microemulsión | El polvo de plata tiene buena dispersabilidad y el tamaño de las partículas se puede controlar con precisión | Dificultad en la separación sólido-líquido. |
Debido a que el método de reducción química en fase líquida tiene las ventajas de un proceso simple, bajo precio de la materia prima, bajo consumo de energía, fácil control de los parámetros y adecuado para la producción a gran escala, el polvo de plata ultrafina industrial actual se prepara principalmente por el líquido. método de reducción química de fase.
En el proceso de preparación de polvo de plata ultrafina mediante el método de reducción química en fase líquida, los principales factores que afectan el rendimiento del polvo de plata ultrafina son la concentración de reactivos, el tipo de agente reductor, la temperatura de reacción, el tipo de dispersante y el pH. valor del sistema de reacción.
A medida que la aplicación de polvo de plata en energía solar, Internet de las cosas y otras industrias continúe aumentando, la posición y el papel del polvo de plata como material de apoyo para industrias emergentes estratégicas continuarán aumentando y las perspectivas de consumo son amplias.
Fuente del artículo: China Powder Network