银粉的制备方法及应用

背景及概述^[1][2]

银粉即银的粉末，用于制造导电塑料、导电涂料和导电粘结剂等。银粉中的片状银粉广泛应用在碳膜电位器端头、薄膜开关和滤波器等电子元器件中。

制备^[1-2]

一、普通银粉的制备方法

对于银粉的制备方法，最常见的就是通过化学还原反应将硝酸银制备成符合目标参数的银粉。不同的基材、成膜条件、膜层性能、可靠性的要求需要不同的银导体浆料，而不同的银导体浆料需要不同的银粉，银浆中银颗粒的形状，银粉的粒径大小、分布还是比表面积等等均与银浆的电性能有着十分密切的关系。在银粉的析出过程中，分散剂起着非常重要的作用，影响着生产出的银粉的颗粒粒度大小。现有制备银粉的方法中，大多都是将分散剂直接添加进银盐溶液中，然后搅拌一定时间后，再加入还原剂对银盐进行还原。这样的制备方法不能保证加入的分散剂溶解完全，使得生产出的银粉的粒度的稳定性不好，有时相对于目标银粉粒度偏粗、比表面积偏大，并且其颗粒粒度比较分散，不集中；在使用该银粉生产导电材料时，会存在质量隐患。CN201410533060提供了一种银粉制备方法，包括如下步骤：a、银盐溶液的准备：将硝酸银溶于去离子水中，制得浓度为0.8～1.2mol/L 的硝酸银溶液，再置入反应釜中待用；b、银粉的制备：将所述硝酸银溶液加热到35～40℃，然后加入碱性物质溶液；接着继续加热到48～52℃，再加入溶解完全的明胶溶液；又继续加热到58～61℃，加入还原剂；直到所述硝酸银溶液里的化学反应完全，得银粉初成品；c、银粉的清洗：向所述反应釜中加入去离子水，将所述银粉初成品清洗干净、烘干后，得银粉成品。

二、树叶状银粉的制备方法

电子工业的银粉除要求其纯度高、分散性好外，对其形状也有特殊的要求。不同形状的粉体在相同的使用环境下，其性能会有很大的差异。片状银粉被广泛应用于碳膜电位器、担电容器、薄膜开关以及半导体芯片粘结等电子元器件中。片状银粉是表面贴装元件的电极浆料的重要组成部分。片状银粉是指一维厚度小于100 nm的片状粉末。

片状银粉相对于球形银粉具有以下优势：

1、导电性能好，银微粒的形状与导电性能的关系十分密切，片状银粉呈片式结构排列，粉粒间流动性较好，由于片状银粉颗粒间的接触是面接触或线接触，比球状银粉的点接触的接触面大，所以它的电阻相对较低，导电性能也就更好。

2、可信度高，由于球形粉末具有最小的比表面积和较高的表面能活性，所以它的氧化度和氧化趋势较高，而片状银粉的 比表面积相对较大，比表面能较低，它的氧化度和氧化趋势较低，另外，片状银粉较宽的挠 度范围和抗折裂伸张特性，提高了电子元器件的可靠性。

3、节约银粉，用相同质量的片状银 粉和其他形状的银粉涂布，片状银粉的涂布面积较大；因此，采用片状银粉，一方面可以节省银粉的用量，另一方面可以减少涂层的厚度，有利于电子元器件的小型化。

中国专利文献CN 101353814 B（申请号 200810012931.8）公开了一种液相合成制备树枝状纳米银的方法，首先配制银盐溶液，将银盐溶液和氨水溶液混合得到银氨溶液；在配制的银氨溶液中加入晶型引导剂和纳米保护剂，搅拌至混合均匀，制备成反应溶液；在20 ～25℃和搅拌条件下将抗坏血酸溶液滴入到反应溶液中进行还原反应，滴入完成后继续反 应，反应总时间为30～120min；反应后的溶液直接减压过滤，过滤后的固相烘干去除水分获得树枝状纳米银；所述的晶型引导剂为单宁酸，所述纳米保护剂为PVP。

应用 ^[3]

正面银浆在太阳能电池中起着至关重要的作用，而在正面银浆中起主导作用的是银粉。银粉是正面银浆的导电相，在银浆中的质量比可达80-92％，对浆料的流变性能、印刷性有很大影响，同时对太阳能电池的光电转化效率起决定性的作用。目前正面银浆用银粉主要粒径分布范围在1～2μm，通常容易存在软团聚现象，需要通过机械法或化学试剂进行表面处理，经过表面处理的银粉可增加其与载体的润湿性、亲和性，增加浆料的流平性、提高印刷性能，因此银粉表面改性对于获得性能优异的太阳能电池正面银浆是非常重要的。本发明CN201710365140.2采用有机脂肪酸或有机脂肪酸盐、 硅烷偶联剂做表面处理剂进行银粉的表面改性，提供一种太阳能电池正面银浆料用银粉的表面改性方法。该方法实施简单，兼顾银粉表面有机化处理使其具有疏水性，同时进行硅烷偶联剂的处理使其与基材有良好的润湿性、相容性。

主要参考资料

[1] CN201510726986.5 树叶状银粉的制备方法

[2] CN201410533060.X 一种银粉制备方法

[3] CN201710365140.2 一种太阳能电池正面银浆料用银粉的表面改性方法