CN102248177A - 激光诱导球型银粉制备方法 - Google Patents
激光诱导球型银粉制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102248177A CN102248177A CN2011102148508A CN201110214850A CN102248177A CN 102248177 A CN102248177 A CN 102248177A CN 2011102148508 A CN2011102148508 A CN 2011102148508A CN 201110214850 A CN201110214850 A CN 201110214850A CN 102248177 A CN102248177 A CN 102248177A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- silver powder
- laser
- ball
- type silver
- aqueous solution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Abstract
激光诱导球型银粉制备方法，利用氧化还原反应从硝酸银的水溶液中获得球型银粉，首先在反应起始阶段，通过氧化还原反应生成银晶核，并利用激光照射使银晶核获取能量快速振动和分散，从而控制银晶核生长，获得球型银粉颗粒。通过调节激光的波长和功率，来调节球型银粉的形貌。通过延长反应时间和激光照射反应物的时间，来增加球型银粉颗粒的直径。本发明采用激光诱导方法制备球型银粉，在氧化还原过程中首先采用激光照射反应物，建立和控制适当的反应体系，诱导银晶核发生形貌转变，从而得到球型银粉。制备的银粉材料具有球形度高、分散性好、粒度均一、振实密度高、导电性能优越等特点，可以满足大规模工业要求。
Description
技术领域
本发明涉及化学领域，尤其涉及光化学，特别涉及制备用作导电浆料的球型银粉的方法，具体的是一种激光诱导球型银粉制备方法。
背景技术
超细银粉具有很稳定的物理化学特性，在电学、光学和催化等众多方面具有十分优异的性能，现已广泛应用于电子浆料工业、医用和抗菌材料、电磁屏蔽、陶瓷材料、环保材料和涂料等许多领域。超细银粉的制备方法有很多种，如化学还原法、电化学沉积法、电解法、溅射法、振动球磨法、溶胶凝胶法等。现有技术中，化学还原法是最普遍的用来制备超细银粉的方法。生产超细银粉的技术关键是在批量生产时控制其粒径大小、粒度分布及形貌。而其中球型银粉所调制的导电浆料具有轧浆不粘辊，印刷易脱网，收缩率极小，烧结膜致密等特点，广泛应用于高端电子浆料市场，是太阳能电池、PDP屏蔽银浆料和高导电性厚膜浆料的极佳原材料，亦可用于粉末冶金行业。化学法制备球型银粉的技术，如专利：CN1387968“超细球形银粉的制备方法”，CN101214555 “一种球形纳米银粉的制备方法” ，但其工艺和性能均存在不足，制约了其产业化，同时也限制了其应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种激光诱导球型银粉制备方法，所述的这种激光诱导球型银粉制备方法要解决现有技术中制备球型银粉的方法和球型银粉的性能存在不足、制约其产业化和应用的技术问题。
本发明的这种激光诱导球型银粉制备方法，包括一个利用氧化还原反应从硝酸银的水溶液中获得球型银粉的过程，其中，在所述的从硝酸银的水溶液中获得球型银粉的氧化还原反应过程中，利用激光照射银晶核，晶面被活化，从而控制反应过程中的银晶核生长，获得球型银粉颗粒。
进一步的，在所述的从硝酸银的水溶液中获得球型银粉的氧化还原反应过程中，照射反应物的激光的波长范围在100～600纳米之间。
进一步的，在所述的从硝酸银的水溶液中获得球型银粉的氧化还原反应过程中，通过调节照射反应物的激光的波长和功率，来调节球型银粉的形貌。
进一步的，在所述的从硝酸银的水溶液中获得球型银粉的氧化还原反应过程中，通过延长反应时间和激光照射反应物的时间，来增加球型银粉颗粒的直径。
进一步的，在所述的从硝酸银的水溶液中获得球型银粉的氧化还原反应过程中，采用抗坏血酸、水合肼、葡萄糖或次磷酸钠水溶液等作为还原剂。
进一步的，在所述的从硝酸银的水溶液中获得球型银粉的氧化还原反应过程中，反应物的 pH值在3到9之间，反应温度在10到90度之间。
进一步的，所述的硝酸银的水溶液中的总杂质含量低于10 ppm。
本发明的工作原理是：在反应初期，银离子还原聚集形成银晶核。颗晶核吸收激光后，快速振动和分散，晶面被活化，从而控制银晶核生长，得到球型银粉。整个过程可以分为诱导和生长反应两个阶段。如果银晶核吸收的激光的波长和功率不同，则晶面被活化的程度不同，导致银择优生长取向不同，最终可得到不同形貌的银粉。根据光诱导机理，在反应还原过程中光子能量必须超过某一临界值才能引发银晶核活化，即入射激光波长必须小于临界波长的才是有效的。因此，选定合适的反应体系后，激光对银晶核的生长取向起决定作用。通过调节激光的波长和功率，可以得到高纯度的球型银粉，通过调整反应时间可以控制粒子的尺寸，从而得到粒径和形貌均可控的球型银粉。
本发明和已有技术相比较，其效果是积极和明显的。本发明采用激光诱导方法制备球型银粉，不同于一般氧化还原反应中银核自由生长的机理，在氧化还原过程中首先采用激光照射反应物，建立和控制适当的反应体系，诱导初期银晶核活化，从而在后续反应中作为种子引起链式爆发反应，从而得到大量球型银粉。解决了现有技术中制备球型银粉的方法和球型银粉的性能存在的不足，球型银粉的粒径和形貌均可得到控制。本发明制备的球型银粉具有工艺和设备简单、产品生产稳定、适合大规模生产的优点，而且还具有节能、环保、采用的原材料较易获得、一次投料量大、产量高、成本低和工艺设备无特殊要求等优点。工艺技术属国际先进，国内领先。制备的银粉材料具有球形度高、分散性好、粒度均匀可控、振实密度高、导电性能优越等特点，可以满足大规模工业要求。
附图说明
图1是本发明的激光诱导球型银粉制备方法的工艺流程图。
图2是本发明制备的球型银粉扫描电镜SEM图。
具体实施方式
实施例1
本发明的激光诱导球型银粉制备方法，包括一个利用氧化还原反应从硝酸银的水溶液中获得球型银粉的过程，其中，在所述的从硝酸银的水溶液中获得球型银粉的氧化还原反应过程中，利用激光照射银晶核，晶面被活化，从而控制反应过程中的银晶核生长，获得球型银粉颗粒。
如图1和图2所示，在本发明的一个实施例中，将20g硝酸银溶解在0.5升去离子水中，配制成氧化液，将20g次磷酸钠溶解在1升去离子水中，配制成还原液， 将配好的还原液倒入还原反应器中，利用磁力搅拌器进行搅拌，并利用波长为532纳米的激光照射反应物，同时将氧化液以每分钟500毫升的速度注入还原液中，搅拌二十分钟至整个反应完成，然后取出产物，通过离心机离心分离后用去离子水洗涤至洗涤水的电导率小于50 u s／cm，再将所得银粉产品放在真空干燥箱中，在40℃条件下将银粉干燥至粉末状。
具体的，在反应过程中，在反应物中加入氨气的水溶液来调节PH值，其具体反应公式为：
NaH2PO2＋4AgNO3＋6NH3·H2O=4Ag↓+(NH4)3PO4+NaNO3+3NH4NO3+4H2O
氨气的水溶液的浓度是26%,加入体积为100ml。
进一步的，在所述的从硝酸银的水溶液中获得球型银粉的氧化还原反应过程中，照射反应物的激光的波长范围在100～600纳米之间。
进一步的，在所述的从硝酸银的水溶液中获得球型银粉的氧化还原反应过程中，通过调节照射反应物的激光的波长和功率，来调节球型银粉的形貌。
进一步的，在所述的从硝酸银的水溶液中获得球型银粉的氧化还原反应过程中，通过延长反应时间和激光照射反应物的时间，来增加球型银粉颗粒的直径。
进一步的，在所述的从硝酸银的水溶液中获得球型银粉的氧化还原反应过程中，采用抗坏血酸、水合肼、葡萄糖或次磷酸钠水溶液等作为还原剂。
进一步的，在所述的从硝酸银的水溶液中获得球型银粉的氧化还原反应过程中，反应物的 pH值在3到9之间，反应温度在10到90度之间。
进一步的，所述的硝酸银的水溶液中的总杂质含量低于10 ppm。
本实施例的工作原理是：在反应初期中，银离子聚集形成银晶核。颗晶核吸收激光后，快速振动和分散，晶面被活化，从而控制银晶核生长，得到球型银粉。整个过程可以分为诱导和生长反应两个阶段。如果银晶核吸收的激光的波长和功率不同，则晶面被活化的程度不同，导致银择优生长取向不同，最终可得到不同形貌的银粉。根据光诱导机理，在反应还原过程中光子能量必须超过某一临界值才能引发银晶核活化，即入射激光波长必须小于临界波长的才是有效的。因此，选定合适的反应体系后，激光对银晶核的生长取向起决定作用。通过调节激光的波长和功率，可以得到高纯度的球型银粉，通过调整反应时间可以控制粒子的尺寸，从而得到粒径和形貌均可控的球型银粉。
Claims (7)
1.一种激光诱导球型银粉制备方法，包括一个利用氧化还原反应从硝酸银的水溶液中获得球型银粉的过程，其特征在于：在所述的从硝酸银的水溶液中获得球型银粉的氧化还原反应过程中，利用激光照射银晶核，活化银晶核的晶面，从而控制反应过程中的银晶核生长，获得球型银粉颗粒。
2.如权利要求1所述的激光诱导球型银粉制备方法，其特征在于：在所述的从硝酸银的水溶液中获得球型银粉的氧化还原反应过程中，照射反应物的激光的波长范围在100～600纳米之间。
3.如权利要求1所述的激光诱导球型银粉制备方法，其特征在于：在所述的从硝酸银的水溶液中获得球型银粉的氧化还原反应过程中，通过调节照射银晶核的激光的波长和功率，来调节球型银粉颗粒的形貌。
4.如权利要求1所述的激光诱导球型银粉制备方法，其特征在于：在所述的从硝酸银的水溶液中获得金属银的氧化还原反应过程中，通过延长反应时间和激光照射反应物的时间，来增加球型银粉颗粒的直径。
5.如权利要求1所述的激光诱导球型银粉制备方法，其特征在于：在所述的从硝酸银的水溶液中获得球型银粉的氧化还原反应过程中，采用抗坏血酸、水合肼、葡萄糖或次磷酸钠水溶液作为还原剂。
6.如权利要求1所述的激光诱导球型银粉制备方法，其特征在于：在所述的从硝酸银的水溶液中获得球型银粉的氧化还原反应过程中，反应物的 pH值在3到9之间，反应温度在10到90度之间。
7.如权利要求1所述的激光诱导球型银粉制备方法，其特征在于：所述的硝酸银的水溶液中的杂质含量低于10 ppm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201110214850 CN102248177B (zh) | 2011-07-29 | 2011-07-29 | 激光诱导球型银粉制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201110214850 CN102248177B (zh) | 2011-07-29 | 2011-07-29 | 激光诱导球型银粉制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102248177A true CN102248177A (zh) | 2011-11-23 |
| CN102248177B CN102248177B (zh) | 2012-12-12 |
Family
ID=44975951
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201110214850 Active CN102248177B (zh) | 2011-07-29 | 2011-07-29 | 激光诱导球型银粉制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102248177B (zh) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104525964A (zh) * | 2014-12-21 | 2015-04-22 | 北京工业大学 | 一种简单的规则球形银纳米颗粒制备方法 |
| CN105436517A (zh) * | 2015-12-24 | 2016-03-30 | 苏州思美特表面材料科技有限公司 | 一种利用纳米晶种诱导生产金属粉末的制备方法 |
| CN105642913A (zh) * | 2016-03-25 | 2016-06-08 | 北京理工大学 | 一种激光诱导材料还原性制备多形态金纳米结构的方法 |
| CN106563812A (zh) * | 2016-10-26 | 2017-04-19 | 东南大学 | 一种水溶液中光触发合成超细银纳米线的方法 |
| CN106908434A (zh) * | 2017-03-20 | 2017-06-30 | 上海镭立激光科技有限公司 | 利用紫外拉曼光谱仪实时控制球型银粉制备过程的装置 |
| CN107976384A (zh) * | 2017-10-20 | 2018-05-01 | 浙江大学 | 单色激光诱导白炽光纳米级碳烟粒径测量装置及方法 |
| JPWO2018084056A1 (ja) * | 2016-11-02 | 2019-09-19 | コニカミノルタ株式会社 | 金属粉末、粉末焼結積層造形物及びその製造方法 |
| CN113118453A (zh) * | 2019-12-30 | 2021-07-16 | Tcl集团股份有限公司 | 一种银纳米粒子及其制备方法、光诱导装置 |
| CN113640270A (zh) * | 2021-06-17 | 2021-11-12 | 北京工业大学 | 基于激光调谐等离子体共振的制备超晶格sers基底方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1857833A (zh) * | 2006-05-30 | 2006-11-08 | 华东理工大学 | 太阳能电池电极用印刷浆料中银粉的制备方法 |
| EP1844884A1 (en) * | 2005-02-02 | 2007-10-17 | DOWA Electronics Materials Co., Ltd. | Silver particle powder and process for producing the same |
| CN101497135A (zh) * | 2009-03-12 | 2009-08-05 | 宁波大学 | 一种球状银纳米颗粒的制备方法 |
| CN101716685A (zh) * | 2009-12-14 | 2010-06-02 | 昆明理工大学 | 化学还原法制备球形超细银粉的方法 |
| CN102069193A (zh) * | 2011-01-17 | 2011-05-25 | 华东理工大学 | 通过辐射还原制备粒度可控窄分布球形易分散银粉的方法 |
-
2011
- 2011-07-29 CN CN 201110214850 patent/CN102248177B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1844884A1 (en) * | 2005-02-02 | 2007-10-17 | DOWA Electronics Materials Co., Ltd. | Silver particle powder and process for producing the same |
| CN1857833A (zh) * | 2006-05-30 | 2006-11-08 | 华东理工大学 | 太阳能电池电极用印刷浆料中银粉的制备方法 |
| CN101497135A (zh) * | 2009-03-12 | 2009-08-05 | 宁波大学 | 一种球状银纳米颗粒的制备方法 |
| CN101716685A (zh) * | 2009-12-14 | 2010-06-02 | 昆明理工大学 | 化学还原法制备球形超细银粉的方法 |
| CN102069193A (zh) * | 2011-01-17 | 2011-05-25 | 华东理工大学 | 通过辐射还原制备粒度可控窄分布球形易分散银粉的方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 曹耀宇: "金属微纳结构制备中多光子光化学还原过程控制研究", 《中国博士学位论文全文数据库》 * |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104525964A (zh) * | 2014-12-21 | 2015-04-22 | 北京工业大学 | 一种简单的规则球形银纳米颗粒制备方法 |
| CN105436517A (zh) * | 2015-12-24 | 2016-03-30 | 苏州思美特表面材料科技有限公司 | 一种利用纳米晶种诱导生产金属粉末的制备方法 |
| CN105642913A (zh) * | 2016-03-25 | 2016-06-08 | 北京理工大学 | 一种激光诱导材料还原性制备多形态金纳米结构的方法 |
| CN105642913B (zh) * | 2016-03-25 | 2017-09-22 | 北京理工大学 | 一种激光诱导材料还原性制备多形态金纳米结构的方法 |
| CN106563812A (zh) * | 2016-10-26 | 2017-04-19 | 东南大学 | 一种水溶液中光触发合成超细银纳米线的方法 |
| JPWO2018084056A1 (ja) * | 2016-11-02 | 2019-09-19 | コニカミノルタ株式会社 | 金属粉末、粉末焼結積層造形物及びその製造方法 |
| JP7001061B2 (ja) | 2016-11-02 | 2022-01-19 | コニカミノルタ株式会社 | 粉末焼結積層造形物の製造方法 |
| CN106908434A (zh) * | 2017-03-20 | 2017-06-30 | 上海镭立激光科技有限公司 | 利用紫外拉曼光谱仪实时控制球型银粉制备过程的装置 |
| CN107976384A (zh) * | 2017-10-20 | 2018-05-01 | 浙江大学 | 单色激光诱导白炽光纳米级碳烟粒径测量装置及方法 |
| CN113118453A (zh) * | 2019-12-30 | 2021-07-16 | Tcl集团股份有限公司 | 一种银纳米粒子及其制备方法、光诱导装置 |
| CN113640270A (zh) * | 2021-06-17 | 2021-11-12 | 北京工业大学 | 基于激光调谐等离子体共振的制备超晶格sers基底方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102248177B (zh) | 2012-12-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102248177B (zh) | 激光诱导球型银粉制备方法 | |
| CN110434355B (zh) | 一种高振实密度高分散性球形银粉的制备方法 | |
| CN103551586B (zh) | 一种导电银浆用微米球形银粉的制备方法 | |
| CN101716685B (zh) | 化学还原法制备球形超细银粉的方法 | |
| CN101972855B (zh) | 一种高温烧结银浆用银微粉制备方法 | |
| CN103100722B (zh) | 一种高振实单分散银粉的制备方法 | |
| CN103231072B (zh) | 高温电子浆料用二氧化硅/银核壳复合粉的制备方法 | |
| CN110355380B (zh) | 一种六方片状微米晶银粉的制备方法 | |
| CN100534675C (zh) | 一种球形纳米银粉的制备方法 | |
| US20190039142A1 (en) | A method for preparing silver powder by using micro-nano bubbles as crystal seeds | |
| CN108941609A (zh) | 太阳能电池导电银浆用高性能球形超细银粉及其制备方法 | |
| CN110997198B (zh) | 银粒子及其制造方法 | |
| CN105234426B (zh) | 一种超细纳米银的制备方法 | |
| CN111992736A (zh) | 一种银纳米颗粒的制备方法 | |
| EP2368843A1 (en) | Method for producing composite lithium iron phosphate material and composite lithium iron phosphate material produced thereby | |
| CN106216710A (zh) | 一种高振实密度高结晶度金属银粉的制备方法 | |
| CN104084599A (zh) | 一种导电银浆用超细球形银粉的生产方法 | |
| CN102335751A (zh) | 一种高分散超细球形银粉的制备方法 | |
| CN107498068A (zh) | 一种花状纳米铜的制备方法 | |
| CN104096850A (zh) | 用对氨基苯酚还原银氨络合物制备超细球形银粉的方法 | |
| CN114871444B (zh) | 高振实密度和窄粒度分布银粉的制备方法 | |
| CN103240073A (zh) | 一种Zn2+掺杂BiVO4可见光催化剂及其制备方法 | |
| CN108675339B (zh) | 一种棒状自组装成球状的锌镉硫固溶体材料的制备方法 | |
| CN103447549A (zh) | 钴纳米球的制备方法 | |
| CN104625082A (zh) | 一种纳米级镍粉的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: SUZHOU INREAL OPTOELECTRONIC MATERIAL TECHNOLOGY C Free format text: FORMER OWNER: SHANGHAI LONGXIANG NEW MATERIAL TECHNOLOGY CO., LTD. Effective date: 20130409 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 201203 PUDONG NEW AREA, SHANGHAI TO: 215000 SUZHOU, JIANGSU PROVINCE |
|
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20130409 Address after: 215000 Suzhou Industrial Park, Jiangsu, China Road, No. 1, No. Patentee after: Suzhou Inreal Optoelectronic Material Technology Co., Ltd. Address before: 201203 Edison road Shanghai, Pudong New Area Zhangjiang hi tech Park No. 328 1 floor Patentee before: Shanghai Longxiang New Material Technology Co.,Ltd. |