本發(fā)明涉及金屬粉末，尤其涉及一種微米塊狀與亞微米球狀混合銀粉及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、隨著科技的快速發(fā)展，銀粉作為一種重要的導(dǎo)電材料，在光伏、電子信息、5g等領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。其中，銀粉因其高導(dǎo)電性、不易被氧化的特性，被廣泛應(yīng)用于低溫導(dǎo)電漿料的導(dǎo)電填料。在光伏銀漿中，銀粉作為導(dǎo)電相的主要成分，其形貌對(duì)導(dǎo)電性能有重要影響。片狀銀粉因其較大的比表面積和優(yōu)良的導(dǎo)電性，成為導(dǎo)電銀粉的主要選擇。然而，單純的片狀銀粉在某些應(yīng)用場(chǎng)景下，如印刷性、導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的連續(xù)性等方面，存在局限性。球形銀粉與片狀銀粉的結(jié)合，能夠形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，球形銀粉可以提高銀粉的振實(shí)密度，增加導(dǎo)電通道，進(jìn)一步降低電阻率，提高導(dǎo)電性；同時(shí)，球形銀粉的添加也有利于提高印刷性，使柵線(xiàn)細(xì)化。

2、現(xiàn)有技術(shù)中制備銀粉的方法在形貌控制方面多存在不足，通過(guò)化學(xué)還原法只能制備單一形貌的銀粉，例如，發(fā)明專(zhuān)利（公開(kāi)號(hào)為cn?110153441a）公開(kāi)了一種通過(guò)化學(xué)還原法制備的片狀銀粉及其制備方法，通過(guò)化學(xué)還原法制備了粒徑在2~4?μm左右的片狀銀粉；發(fā)明專(zhuān)利（公開(kāi)號(hào)為cn?110586959a）公開(kāi)了一種高振實(shí)密度片狀銀粉的制備方法，先通過(guò)化學(xué)還原法制備微米級(jí)球形銀粉，再使用球磨工藝將銀粉顆粒全部球磨成片；該方法制備的產(chǎn)品形貌單一，需要進(jìn)一步將球形銀粉與片狀銀粉進(jìn)行混合才能實(shí)現(xiàn)低溫漿料中的應(yīng)用。

3、有鑒于此，有必要設(shè)計(jì)一種改進(jìn)的微米塊狀與亞微米球狀混合銀粉及其制備方法，以解決上述問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種微米塊狀與亞微米球狀混合銀粉及其制備方法，選用具有特定分子量的分散劑，并控制分散劑的加入過(guò)程，以保證球狀銀粉與塊狀銀粉的生成，得到振實(shí)密度高的混合銀粉，該混合銀粉制備成漿后堆積結(jié)構(gòu)好，具有優(yōu)異的導(dǎo)電性。

2、為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種微米塊狀與亞微米球狀混合銀粉，所述微米塊狀與亞微米球狀混合銀粉包括平均粒徑為2~30?μm、厚度為0.5~3?μm的微米塊狀銀粉與粒徑為0.1~1?μm的亞微米球狀銀粉；所述微米塊狀與亞微米球狀混合銀粉通過(guò)一次化學(xué)合成法制備得到。

3、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述微米塊狀銀粉的形貌包括立體塊狀、花球狀或晶簇狀中的一種或多種。

4、本發(fā)明還提供了一種微米塊狀與亞微米球狀混合銀粉的制備方法，包括以下步驟：

5、s1、配置銀鹽溶液；

6、s2、將還原劑、分散劑與純水按一定比例混合，得到還原劑溶液；

7、s3、將納米銀晶懸浮液與分散劑按一定比例混合，得到底液；

8、s4、將步驟s1的所述銀鹽溶液與步驟s2的所述還原劑溶液同步滴加入步驟s3的所述底液中，滴加完成后繼續(xù)持續(xù)攪拌20~30?min，得到含混合銀粉的溶液；將該溶液進(jìn)行洗滌、固液分離、干燥整形處理后，得到微米塊狀與亞微米球狀混合銀粉。

9、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在步驟s2與步驟s3中，所述分散劑為聚乙烯吡咯烷酮，所述聚乙烯吡咯烷酮的分子量為8000~15000。

10、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在步驟s2中，所述分散劑與步驟s1的所述銀鹽溶液中銀鹽的質(zhì)量比為1:（1000~10000），所述還原劑與所述銀鹽的質(zhì)量比為1:（1~2）。

11、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在步驟s3中，所述分散劑與步驟s1的所述銀鹽溶液中銀鹽的質(zhì)量比為1:（5~50）。

12、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在步驟s4中，所述滴加的速度為20~60?ml/min。

13、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在步驟s3中，所述納米銀晶懸浮液中的納米銀晶質(zhì)量與所述銀鹽溶液中銀鹽的質(zhì)量比為1:（1000~10000），所述納米銀晶的顆粒粒徑為2~40?nm。

14、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在步驟s1中，所述銀鹽溶液的濃度為300~400?g/l。

15、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在步驟s2中，所述還原劑包括硼氫化鈉、三乙醇胺、水合肼、氫醌、羥胺、抗壞血酸、檸檬酸鈉、雙氧水、硫酸肼、葡萄糖、甲醛、碘化鉀中的一種或多種。

16、本發(fā)明的有益效果是：

17、1、本發(fā)明的微米塊狀與亞微米球狀混合銀粉及其制備方法，通過(guò)選用低分子量的聚乙烯吡咯烷酮作為分散劑，使得納米銀晶與分散劑發(fā)揮協(xié)同作用，一方面聚乙烯吡咯烷酮具有兩親性，可以選擇性的吸附在部分銀粉顆粒的晶面上，在納米銀晶的協(xié)同作用下，促進(jìn)銀粉顆粒以球狀生成，另一方面由于分散劑的分子量低，分子鏈長(zhǎng)較短，空間位阻區(qū)別于更高分子量的分散劑，使另一部分銀粉顆粒生長(zhǎng)受到的限制小，得到尺寸增長(zhǎng)到十幾微米且具有一定厚度的立體塊狀結(jié)構(gòu)。通過(guò)本發(fā)明制備方法得到的微米塊狀與亞微米球狀混合銀粉，分散均勻性好，振實(shí)密度高，制備成漿后大尺寸的微米塊狀顆粒堆積結(jié)構(gòu)更好，亞微米狀顆?？梢猿涮畹綁K狀顆粒的堆積空隙中，使得銀漿具有優(yōu)異的導(dǎo)電性。

18、2、本發(fā)明將分散劑分別加入至還原劑溶液與納米銀晶底液中，并控制分散劑的加入過(guò)程，使得分散劑保證銀粉顆粒生長(zhǎng)過(guò)程不產(chǎn)生團(tuán)聚，有利于亞微米球狀銀粉的生成，并通過(guò)將分散劑混合至還原劑中逐漸滴加參與到反應(yīng)過(guò)程，與納米銀晶更好的發(fā)揮協(xié)同作用，協(xié)同調(diào)控銀粉的尺寸和形貌。本發(fā)明通過(guò)分散劑與納米銀晶的協(xié)同作用，使得制備過(guò)程中無(wú)需靜置，實(shí)現(xiàn)了一次化學(xué)合成法制備微米塊狀與亞微米球狀混合銀粉，簡(jiǎn)化了工藝步驟，縮短了制備時(shí)間，具有工業(yè)化應(yīng)用前景。

技術(shù)特征：

1.一種微米塊狀與亞微米球狀混合銀粉，其特征在于，所述微米塊狀與亞微米球狀混合銀粉包括平均粒徑為2~30?μm、厚度為0.5~3?μm的微米塊狀銀粉與粒徑為0.1~1?μm的亞微米球狀銀粉；所述微米塊狀與亞微米球狀混合銀粉通過(guò)一次化學(xué)合成法制備得到。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微米塊狀與亞微米球狀混合銀粉，其特征在于，所述微米塊狀銀粉的形貌包括立體塊狀、花球狀或晶簇狀中的一種或多種。

3.一種權(quán)利要求1或2中任一項(xiàng)所述的微米塊狀與亞微米球狀混合銀粉的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微米塊狀與亞微米球狀混合銀粉的制備方法，其特征在于，在步驟s2與步驟s3中，所述分散劑為聚乙烯吡咯烷酮，所述聚乙烯吡咯烷酮的分子量為8000~15000。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微米塊狀與亞微米球狀混合銀粉的制備方法，其特征在于，在步驟s2中，所述分散劑與步驟s1的所述銀鹽溶液中銀鹽的質(zhì)量比為1:（1000~10000），所述還原劑與所述銀鹽的質(zhì)量比為1:（1~2）。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的微米塊狀與亞微米球狀混合銀粉的制備方法，其特征在于，在步驟s3中，所述分散劑與步驟s1的所述銀鹽溶液中銀鹽的質(zhì)量比為1:（5~50）。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微米塊狀與亞微米球狀混合銀粉的制備方法，其特征在于，在步驟s4中，所述滴加的速度為20~60?ml/min。

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微米塊狀與亞微米球狀混合銀粉的制備方法，其特征在于，在步驟s3中，所述納米銀晶懸浮液中的納米銀晶質(zhì)量與所述銀鹽溶液中銀鹽的質(zhì)量比為1:（1000~10000），所述納米銀晶的顆粒粒徑為2~40?nm。

9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微米塊狀與亞微米球狀混合銀粉的制備方法，其特征在于，在步驟s1中，所述銀鹽溶液的濃度為300~400?g/l。

10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微米塊狀與亞微米球狀混合銀粉的制備方法，其特征在于，在步驟s2中，所述還原劑包括硼氫化鈉、三乙醇胺、水合肼、氫醌、羥胺、抗壞血酸、檸檬酸鈉、雙氧水、硫酸肼、葡萄糖、甲醛、碘化鉀中的一種或多種。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種微米塊狀與亞微米球狀混合銀粉及其制備方法，先制備銀鹽溶液，將還原劑、分散劑與純水混合得到還原劑溶液，將納米銀晶懸浮液與分散劑混合得到底液；再將銀鹽溶液與還原劑溶液同步滴加入底液中得到含混合銀粉的溶液；最后將該溶液進(jìn)行洗滌、固液分離、干燥整形處理后，得到微米塊狀與亞微米球狀混合銀粉。本發(fā)明通過(guò)選用低分子量的聚乙烯吡咯烷酮作為分散劑，并控制分散劑的加入過(guò)程，使得納米銀晶與分散劑發(fā)揮協(xié)同作用，得到分散均勻性好、振實(shí)密度高的微米塊狀與亞微米球狀混合銀粉，該混合銀粉成漿后堆積結(jié)構(gòu)更好，導(dǎo)電性高；且本發(fā)明的制備方法簡(jiǎn)化了工藝步驟，縮短了制備時(shí)間，具有工業(yè)化應(yīng)用前景。

技術(shù)研發(fā)人員：孫嘉若,王洪超,胡影,鞏小萌
受保護(hù)的技術(shù)使用者：長(zhǎng)春黃金研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30