Método de aplicação e preparação de pó de prata superfino
A prata é um elemento químico e um metal de transição. Na natureza, ele existe principalmente como minério composto de prata. Na indústria, de acordo com a classificação de tamanho de partícula, o pó de prata pode ser dividido nas seguintes categorias: pó de prata fino, pó de prata ultrafino, pó de prata ultrafino e pó de nanoprata. De acordo com a morfologia do pó de prata superfino, ele pode ser dividido em pó de prata esférico e pó de prata em flocos.
As propriedades físicas da prata
| Propriedades físicas | Valor numérico | Propriedades físicas | Valor numérico |
| Fórmula química | Ag | Calor da vaporização | 150,58KJ/mol |
| Número atômico | 47 | HCalor de fusão | 11,3KJ/mol |
| Estrutura de cristal | Face Centralizada Cúbica (fcc) | Capacidade de calor específico | 232KJ/(Kg·K) |
| Constante de rede a | 0,40362nm | Refletividade | 0,91 |
| Massa atômica relativa | 107,88 | Condutividade | 6,301×107S/m |
| Raio atômico | 0,144nm | Condutividade térmica | 429W/(m·K) |
| Estrutura eletrônica externa | 4d105s1 | Dureza de Moh | 2,5 |
| Estado de oxidação principal | +1,+2,+3 | Dureza Vickers | 251MPa |
| Primeira energia de ionização | 7,567 eV | Dureza Brinell | 24.SHB Mpa |
| Eletro-negatividade | 1,93 | Coeficiente de expansão (25 ℃) | 18,9μm/(m-K) |
| Solúvel em água | Insolúvel em água | Módulo de Young | 83Gpa |
| Densidade relativa (água = 1) | 10,49 | Módulo de cisalhamento | 30Gpa |
| Ponto de fusão | 961,93 ℃ | Módulo de massa | 100Gpa |
| Ponto de ebulição | 222,12℃ | Coeficiente de Poisson | 0,37 |
A prata também tem boa condutividade elétrica e estabilidade química. Devido à diferença na morfologia e no tamanho das partículas do pó de prata ultrafino, o arranjo atômico da superfície de sua estrutura cristalina muda de acordo, resultando em um grande número de defeitos de superfície, tornando o material insaturado e quimicamente ativo, e possuindo: efeito de tamanho pequeno, quantum efeito e efeito de túnel quântico macroscópico, efeito de superfície.
Como fase condutiva, o pó de prata é utilizado em pastas eletrônicas, e suas propriedades terão grande impacto no desempenho de pastas condutoras, principalmente a pasta de prata frontal de células solares. O desempenho de sua aplicação depende muito do pó de prata usado. Natureza.
A dispersibilidade do pó de prata tem uma influência importante na impressão e sinterização da pasta de prata frontal e na condutividade da bateria. O tamanho da partícula do pó de prata afetará sua densidade compactada, afetando assim a compactação da pasta de prata após a sinterização. A morfologia do pó de prata afetará sua área de superfície específica. Partículas com uma grande área de superfície específica têm grande energia livre de superfície e estão em um estado instável. Eles tendem a encolher durante a sinterização, afetando assim o desempenho da pasta condutora.
Aplicação de pó de prata superfino
- Aplicação em óptica
A pasta fotossensível preparada pela mistura de resina fotossensível com pó de prata ultrafina como função condutora está impressa na placa mestre. Após a exposição e o ataque ácido, o padrão do eletrodo é contínuo, a largura da linha é uniforme e a borda é reta. Ele tem sido usado como o material do eletrodo de uma tela de plasma. Em preparação.
- Aplicação no campo da blindagem eletromagnética
O pó de prata ultrafino tem alta condutividade. No campo eletromagnético, ele pode refletir as ondas eletromagnéticas que estão se propagando de volta para o espaço original, desempenhando assim o papel de proteção eletromagnética. Ao mesmo tempo, devido à alta condutividade do pó de prata ultrafino, a permeabilidade magnética é relativamente baixa. Portanto, o efeito de proteção eletromagnética do pó de prata ultrafino é mais adequado para campos magnéticos de alta frequência, mas não para campos magnéticos de baixa frequência, cujo principal efeito de proteção é a perda de absorção.
- Aplicação na área biomédica
O pó de prata ultrafino tem a capacidade de matar bactérias, o que é amplamente causado pelo efeito de tamanho pequeno do Ag + na solução e no pó de prata ultrafino nanométrico. A alta atividade química pode destruir a membrana celular do vírus e fazer alguns grupos no DNA do vírus Perda de atividade, inibe a reprodução do vírus para atingir um efeito de esterilização.
- Aplicação no campo da catálise
Para a nanoprata, a essência de seu processo catalítico é a adsorção e dessorção química de oxigênio pela prata, que pode ser amplamente utilizada no campo de drogas e produtos químicos para a epoxidação de olefinas, e no campo de catalisadores de prata suportados para o seletivo oxidação de álcoois. O campo de catalisadores para reduzir o NOX emitido pelo escapamento de automóveis para gerar nitrogênio; o campo de células de combustível para a oxidação seletiva de monóxido de carbono e campos de tratamento de poluição ambiental.
- Aplicação na área de geração de energia fotovoltaica
O material catódico das células solares é geralmente composto de pasta de prata condutora preparada a partir de pó de prata esférico de tamanho mícron. A pasta de prata condutora é impressa em tela e fixada ao wafer de silício cristalino solar para formar uma grade (ânodo) por meio de sinterização de alta umidade, que pode converter a energia luminosa em energia elétrica.
- Aplicações na indústria de microeletrônica
Devido à sua alta condutividade elétrica e excelente transferência de calor, o pó de prata ultrafino tem sido amplamente utilizado no campo da indústria de microeletrônica, como usado como conexão condutiva e meio de transmissão e várias pastas eletrônicas, etc., para o desenvolvimento de uma nova geração de Alta – componentes eletrônicos de desempenho. Utilizando as propriedades quânticas dos nanofios de prata, ele pode ser usado como um fio de conexão para dispositivos em nanoescala, de modo a atender aos requisitos do fio de conexão para grande área de superfície específica, diâmetro pequeno e orientação uniforme.
- Aplicações em outros campos
Por causa de sua excelente condutividade térmica e elétrica, o pó de prata ultrafino é usado em fios de resistência de aquecimento de degelo de pára-brisa traseiro de automóveis, etc .; o pó de nanoprata pode promover o reparo de células e é frequentemente usado no campo da reabilitação após operações médicas.
Método de preparação de pó de prata superfino
Os métodos de preparação do pó de prata ultrafino podem ser divididos em métodos de preparação física e métodos de preparação química. Os métodos físicos incluem moagem mecânica de bolas, evaporação e condensação, plasma de arco DC, ablação a laser e atomização. Os métodos químicos incluem método sonoquímico, método de eletrólise, método de redução química em fase líquida, método de decomposição térmica por spray e método de conversão de precipitação em fase líquida.
Vantagens e desvantagens dos diferentes métodos físicos para produzir pó de prata ultrafino
| Método de preparação física | Vantagens | Desvantagens |
| Moagem mecânica de bolas | Processo simples, de baixo custo, adequado para produção em larga escala | Ampla distribuição de tamanho de partícula, desempenho desigual, baixa eficiência |
| Método de condensação evaporativa | O pó de prata tem alta pureza, tamanho de partícula uniforme e boa cristalinidade | Elevados requisitos de equipamento, difíceis para a produção industrial |
| Ablação a laser | O processo é simples, a pureza do pó de prata é alta e a estabilidade é boa | Alto custo |
| Atomização | Pó de prata tem alta pureza e boa cristalinidade | Limitada pelo equipamento, apenas pó de prata de nível mícron pode ser produzido |
| Método de plasma de arco DC | Pó de prata de alta pureza, pó de prata de alta pureza | Ampla distribuição de tamanho de partícula, altos requisitos de equipamentos, alto investimento |
Vantagens e desvantagens dos diferentes métodos químicos para a preparação de pó de prata ultrafino
| Método de preparação química | Vantagens | Desvantagens |
| Redução química da fase líquida | O processo é simples, o preço da matéria-prima é baixo, o consumo de energia é pequeno, os parâmetros são fáceis de controlar e é adequado para produção em larga escala | Dificuldade na melhoria do processo |
| Pirólise de spray | Processo simples, alta eficiência de produção, ecologicamente correto | Ampla distribuição de tamanho de partícula |
| Eletrólise | O equipamento de processo é simples, a pureza do pó de prata é alta e a necessidade de conteúdo de prata da matéria-prima é baixa | O consumo de energia do processo é alto, o custo de produção é alto |
| Método de microemulsão | O pó de prata tem boa dispersibilidade e o tamanho de partícula pode ser controlado com precisão | Dificuldade na separação sólido-líquido |
Como o método de redução química em fase líquida tem as vantagens de um processo simples, baixo preço de matéria-prima, baixo consumo de energia, fácil controle de parâmetros e adequado para produção em grande escala, o pó de prata ultrafino industrial atual é preparado principalmente pelo líquido método de redução química de fase.
No processo de preparação do pó de prata ultrafino pelo método de redução química em fase líquida, os principais fatores que afetam o desempenho do pó de prata ultrafino são a concentração dos reagentes, o tipo de agente redutor, a temperatura da reação, o tipo de dispersante e o pH valor do sistema de reação.
À medida que a aplicação de pó de prata na energia solar, Internet das Coisas e outras indústrias continua a aumentar, a posição e o papel do pó de prata como material de apoio para indústrias emergentes estratégicas continuarão a aumentar e as perspectivas de consumo são amplas.
Fonte do artigo: China Powder Network