Применение и способ приготовления сверхтонкого серебряного порошка
Серебро — химический элемент и переходный металл. В природе он в основном существует в виде серебряной руды. В промышленности в соответствии с классификацией размера частиц серебряный порошок можно разделить на следующие категории: тонкий серебряный порошок, ультратонкий серебряный порошок, ультратонкий серебряный порошок и нано-серебряный порошок. По морфологии сверхмелкий серебряный порошок можно разделить на сферический серебряный порошок и чешуйчатый серебряный порошок.
Физические свойства серебра
| Физические свойства | Численная величина | Физические свойства | Численная величина |
| Химическая формула | Ag | Теплота испарения | 150,58KJ/mol |
| Атомный номер | 47 | Теплота плавления | 11,3KJ/mol |
| Кристальная структура | Гранецентрированный кубический (fcc) | Удельная теплоемкость | 232KJ/(Kg·K) |
| Постоянная решетки a | 0,40362nm | Отражательная способность | 0,91 |
| Относительная атомная масса | 107,88 | Проводимость | 6,301×107S/m |
| Радиус атома | 0,144nm | Теплопроводность | 429W/(m·K) |
| Внешняя электронная структура | 4d105s1 | Твердость по Моосу | 2,5 |
| Основная степень окисления | +1,+2,+3 | Твердость по Виккерсу | 251MPa |
| Первая энергия ионизации | 7,567 eV | Твердость по Бринеллю | 24.SHB Mpa |
| Электроотрицательность | 1,93 | Коэффициент расширения (25 ℃) | 18,9μm/(m-K) |
| Вода | Не растворим в воде | Модуль для младших | 83Gpa |
| Относительная плотность (вода = 1) | 10,49 | Модуль сдвига | 30Gpa |
| Температура плавления | 961,93 ℃ | Объемный модуль | 100Gpa |
| Точка кипения | 222,12℃ | Коэффициент Пуассона | 0,37 |
Серебро также обладает хорошей электропроводностью и химической стабильностью. Из-за разницы в морфологии и размере частиц сверхмелкозернистого серебряного порошка соответствующим образом изменяется расположение атомов на поверхности его кристаллической структуры, что приводит к большому количеству поверхностных дефектов, что делает материал ненасыщенным и химически активным, а также обладает: эффектом небольшого размера, квантовым эффектом. эффект и макроскопический квантовый туннельный эффект, поверхностный эффект.
В качестве проводящей фазы серебряный порошок используется в электронных пастах, и его свойства будут иметь большое влияние на характеристики проводящих паст, особенно передней серебряной пасты солнечных элементов. Эффективность его применения во многом зависит от используемого серебряного порошка. Природа.
Диспергируемость серебряного порошка оказывает важное влияние на печать и спекание лицевой серебряной пасты и проводимость батареи. Размер частиц серебряного порошка будет влиять на его плотность утряски, таким образом влияя на компактность серебряной пасты после спекания. Морфология серебряного порошка влияет на его удельную поверхность. Частицы с большой удельной поверхностью обладают большой свободной поверхностной энергией и находятся в нестабильном состоянии. Они имеют тенденцию к усадке во время спекания, тем самым влияя на характеристики проводящей пасты.
Нанесение мелкодисперсного серебряного порошка
- Применение в оптике
Светочувствительная паста, полученная путем смешивания светочувствительной смолы с ультратонким серебряным порошком в качестве проводящей функции, печатается на эталонной пластине. После экспонирования и травления рисунок электродов сплошной, ширина линий одинакова, а край прямой. Он использовался в качестве электродного материала плазменного дисплея. В процессе подготовки.
- Применение в области электромагнитного экранирования
Ультратонкий серебряный порошок обладает высокой проводимостью. В электромагнитном поле он может отражать электромагнитные волны, которые распространяются обратно в исходное пространство, тем самым играя роль электромагнитного экранирования. В то же время из-за высокой проводимости ультратонкого серебряного порошка магнитная проницаемость относительно низкая. Следовательно, эффект электромагнитного экранирования сверхмелкозернистого серебряного порошка больше подходит для высокочастотных магнитных полей, но не для низкочастотных магнитных полей, основным экранирующим эффектом которых являются потери на поглощение.
- Применение в биомедицине
Ультратонкий серебряный порошок обладает способностью убивать бактерии, что в значительной степени обусловлено эффектом небольшого размера Ag + в растворе и нанометровым ультратонким серебряным порошком. Высокая химическая активность может разрушить клеточную мембрану вируса и сделать некоторые группы на вирусной ДНК. Потеря активности, подавляет размножение вируса для достижения эффекта стерилизации.
- Применение в области катализа
Для нано-серебра сущность его каталитического процесса заключается в химической адсорбции и десорбции кислорода серебром, что может широко использоваться в области лекарств и химических веществ для эпоксидирования олефинов, а также в области серебряных катализаторов на носителе для селективного окисление спиртов. Область катализаторов для снижения выбросов NOX из автомобильных выхлопных газов для производства азота; область топливных элементов для селективного окисления монооксида углерода и полей очистки окружающей среды.
- Применение в области производства фотоэлектрической энергии
Катодный материал солнечных элементов обычно состоит из проводящей серебряной пасты, приготовленной из сферического серебряного порошка микронных размеров. Проводящая серебряная паста наносится трафаретной печатью и прикрепляется к пластине солнечного кристаллического кремния с образованием сетки (анода) путем спекания при высокой влажности, которая может преобразовывать световую энергию в электрическую энергию.
- Приложения в индустрии микроэлектроники
Благодаря своей высокой электропроводности и отличной теплопередаче ультратонкий серебряный порошок широко используется в области микроэлектроники, например, в качестве проводящих соединений и средств передачи, различных электронных паст и т. Д., Для разработки нового поколения High электронные компоненты. Используя квантовые свойства серебряных нанопроволок, он может использоваться в качестве соединительного провода для устройств нанометрового размера, чтобы соответствовать требованиям соединительного провода для большой удельной поверхности, малого диаметра и однородной ориентации.
- Приложения в других сферах
Благодаря своей превосходной теплопроводности и электропроводности, ультратонкий серебряный порошок используется в проводах сопротивления обогрева заднего лобового стекла и т.д .; Порошок нано-серебра может способствовать восстановлению клеток и часто используется в области реабилитации после медицинских операций.
Метод приготовления сверхтонкого серебряного порошка
Способы получения ультратонкого серебряного порошка можно разделить на методы физического приготовления и методы химического приготовления. Физические методы включают механическое измельчение в шаровой мельнице, испарение и конденсацию, плазменную дугу постоянного тока, лазерную абляцию и атомизацию. Химические методы включают сонохимический метод, метод электролиза, метод жидкофазного химического восстановления, метод термического разложения распылением и метод преобразования жидкофазного осаждения.
Преимущества и недостатки различных физических методов получения ультратонкого порошка серебра
| Метод физической подготовки | Преимущества | Недостатки |
| Механическая шаровая мельница | Простой процесс, низкая стоимость, подходит для крупносерийного производства. | Широкий гранулометрический состав, неравномерная производительность, низкая эффективность |
| Метод испарительной конденсации | Серебряный порошок имеет высокую чистоту, однородный размер частиц и хорошую кристалличность. | Высокие требования к оборудованию, трудны для промышленного производства. |
| Лазерная абляция | Процесс прост, чистота серебряного порошка высокая, стабильность хорошая. | Высокая цена |
| Распыление | Серебряный порошок обладает высокой чистотой и хорошей кристалличностью. | Ограничено оборудованием, можно производить только серебряный порошок микронного уровня. |
| Плазменный метод дуги постоянного тока | Высокая чистота серебряного порошка, высокая чистота серебряного порошка | Широкий гранулометрический состав, высокие требования к оборудованию, большие вложения |
Преимущества и недостатки различных химических методов получения ультратонкого порошка серебра
| Метод химического приготовления | Преимущества | Недостатки |
| Химическое восстановление в жидкой фазе | Процесс прост, цена на сырье низкая, потребление энергии небольшое, параметры легко контролировать, подходит для крупносерийного производства. | Сложность в улучшении процесса |
| Пиролиз распылением | Простой процесс, высокая эффективность производства, экологичность | Широкий гранулометрический состав |
| Электролиз | Технологическое оборудование простое, чистота серебряного порошка высокая, а требования к содержанию серебра в сырье низкие. | Потребление энергии в процессе высокое, стоимость производства высока |
| Микроэмульсионный метод | Серебряный порошок обладает хорошей диспергируемостью, а размер частиц можно точно контролировать. | Сложность разделения твердой и жидкой фаз |
Поскольку жидкофазный метод химического восстановления имеет такие преимущества, как простой процесс, низкая цена на сырье, низкое потребление энергии, простой контроль параметров и пригодность для крупномасштабного производства, нынешний промышленный ультратонкий серебряный порошок в основном готовится жидким способом. метод фазового химического восстановления.
В процессе приготовления ультратонкого серебряного порошка методом жидкофазного химического восстановления основными факторами, влияющими на характеристики ультратонкого серебряного порошка, являются концентрация реагентов, тип восстановителя, температура реакции, тип диспергатора и pH. значение реакционной системы.
Поскольку применение серебряного порошка в солнечной энергии, Интернете вещей и других отраслях продолжает расширяться, положение и роль серебряного порошка в качестве вспомогательного материала для стратегических развивающихся отраслей будут продолжать расти, а перспективы потребления широки.
Источник статьи: China Powder Network