SU1202712A1 - Method of producing silver powder - Google Patents

Description

1 one

Изобретение относитс  к порошковой металлургии, в частности к способам получени  высокодисперсных порошков серебра, используемых в приборостроении в качестве электро- и теплопроводных наполнителей полиме ров, лаков, керамики.The invention relates to powder metallurgy, in particular, to methods for producing highly dispersed silver powders used in instrument making as electrical and thermally conductive fillers for polymers, varnishes, and ceramics.

Целью изобретени   вл етс  повышение качества порошка за счет умень шени  разброса частиц по размерам, иск.пючени  возможности образовани  крупных кристаллов, а также обеспечение возможности регулировани  размеров частиц порошка в диапазоне от 0,4 до 3 мкм.The aim of the invention is to improve the quality of the powder by reducing the dispersion of particles in size, eliminating the possibility of forming large crystals, as well as providing the possibility of adjusting the size of the powder particles in the range of 0.4 to 3 microns.

Пpeдлaгae vIый способ получени  порошка серебра включает добавление к водному раствору соли серебра коллоидного раствора серебра, спиртового раствора поверхностно-активного вещества и водного раствора восстановител , нагревание полученной реакционной смеси с последующей отмывкой полученного осадка дисперсного металла Процесс провод т при рН реакционной смеси 8-9. В качестве восстановител  могут быть использованы гидразин- сульфат, формиат натри , гидрохинон, формалин и др.The preceding method of obtaining silver powder involves adding a colloidal solution of silver, an alcoholic solution of a surfactant and an aqueous solution of a reducing agent to an aqueous solution of silver salt, heating the resulting reaction mixture, followed by washing the resulting precipitate of dispersed metal. The process is carried out at a pH of 8-9. Hydrazine sulfate, sodium formate, hydroquinone, formalin, etc. can be used as a reducing agent.

В.качестве поверхностно-активного вещества могут быть использованы индивидуальные жирные кислоты и их смеси. Поверхностно-активное вещество ввод т в реакционную смесь в виде спиртового раствора в количестве до 310 - моль на 1 л реакционной смеси.C. As a surfactant, individual fatty acids and mixtures thereof can be used. The surfactant is introduced into the reaction mixture in the form of an alcohol solution in an amount up to 310 mol per 1 liter of the reaction mixture.

В качестве затравки используют коллоидньш раствор серебра в количестве 5-10 моль Ag на 1 л реакционной смеси.A colloidal silver solution in the amount of 5-10 mol Ag per 1 liter of the reaction mixture is used as a seed.

Пример 1. 70 мл раствора AgNOj с концентрацией 1 моль/л смешивают с 70 мл раствора HCOONa с концентрацией 1,5 моль/л, кип т т в течение 15 мин. Образующийс  при этом осадок дисперсного серебра промывают дистиллированной водой методом декантации до нейтральной среды и отфильтровывают на воронке Бюхнера, Дл  улавливани  частиц серебра, наход щихс  во взвешенном состо нии, на дно воронки вкладывают батистовый и два бумажных фильтра.Example 1. 70 ml of a 1 mol / l AgNOj solution are mixed with 70 ml of a 1.5 mol / l HCOONa solution and boiled for 15 minutes. The precipitate of dispersed silver produced in this process is washed with distilled water by the method of decanting to a neutral medium and filtered on a Buchner funnel. In order to trap silver particles in suspension, a cambric and two paper filters are placed at the bottom of the funnel.

Полученный порошок серебра просушивают в-термостате при 55-60 С до посто нного веса.The resulting silver powder is dried in a thermostat at 55-60 ° C to a constant weight.

027122027122

Восстановление серебра в отличие от традиционных методик провод т в слабощелочной среде (рН раствора 8-9), промывают порошок 70 мл дистиллиро- 5 ванной воды.Silver recovery, in contrast to traditional methods, is carried out in a weakly alkaline medium (pH of the solution is 8–9), the powder is washed with 70 ml of distilled water.

Размер частиц мелкодисперсного серебра 1-10 мкм. Отклонение размеров частиц от среднего 50%. Выход 85% от теоретического.The particle size of fine silver is 1-10 microns. The deviation of particle size from the average 50%. Output 85% of theoretical.

О Пример 2,К10 мл раствора AgNOj с концентрацией 0,5 моль/л добавл ют 6 мл 25%-ного раствора NH40H. Образующийс  при этом осадок быстро раствор етс . К получен- 5 ной смеси приливают 2 мл раствора коллоидного серебра с концентрацией About Example 2, K10 ml of a 0.5 mol / l AgNOj solution was added 6 ml of a 25% NH40H solution. The resulting precipitate dissolves quickly. To the resulting mixture, 2 ml of a solution of colloidal silver with a concentration of

5 10 моль/л,. Раствор коллоидного - серебра получают путем добавлени 5 10 mol / l ,. A solution of colloidal silver is prepared by adding

к раствору AgNOa раствора аскорбино- 20 вой кислоты при нагревании до 50°С. Далее к полученному раствору приливают при комнатной температуре смесьto a solution of an AgNOa solution of ascorbic acid 20 when heated to 50 ° C. Next, a mixture is added to the resulting solution at room temperature.

6мл 3%-го раствора и 30 мл 1%-го раствора КОН. рН раствора 13.6 ml of 3% solution and 30 ml of 1% solution of KOH. The pH of the solution is 13.

25 Образовавшийс  осадок дисперсного серебра промывают 100 мл дистиллиро-. ванной воды, отфильтровывают и сушат при 55-60°С.25 The precipitate of dispersed silver formed is washed with 100 ml of distilled water. bath water, filtered and dried at 55-60 ° C.

Размер частиц дисперсного сереб30 ра от 1 до 3 мкм. Образзлотс  отдельные частицы с размером до 30 мкм. Отклонение размеров частиц от среднего 10%, Выход 96%.The particle size of dispersed silver is from 1 to 3 microns. Obrazlots individual particles with a size of up to 30 microns. The deviation of particle size from the average 10%, Yield 96%.

Пример 3. К 70 мл раствораExample 3. To 70 ml of solution

35 AgNOj с концентрацией 1 моль/л добавл ют 0,5 мл раствора коллоидного серебра с концентрацией 510 моль/л. Далее в реакционную смесь добавл ют 70 мл раствора HCOONa с концентраци4Q ей 1,5 моль/л. Реакционную смесь кип т т в течение 15 мин, рН реакционной смеси в период восстановлени  поддерживают на уро-вне 8-9. Осадок дисперсного серебра промывают 60 мл35 AgNOj with a concentration of 1 mol / l, 0.5 ml of a solution of colloidal silver with a concentration of 510 mol / l is added. Next, 70 ml of a HCOONa solution with a concentration of 4Q of 1.5 mol / L is added to the reaction mixture. The reaction mixture is boiled for 15 minutes, the pH of the reaction mixture during the reduction period is maintained at a level of 8-9. The precipitate of dispersed silver washed with 60 ml

45 дистиллированной воды до нейтральной среды,отфильтровывают и высушивают при 55-60 С до посто нного веса.45 distilled water to neutral medium, filtered and dried at 55-60 ° C to a constant weight.

Размер частиц дисперсного сереб50 ра от 0,5 до 1 мкм. Отклонение размеров частиц от среднего 10%. Выход 96%.The particle size of dispersed silver is from 0.5 to 1 micron. The deviation of particle size from the average 10%. Yield 96%.

Пример 4. К 70 мл водного раствора азотнокислого серебра с 55 концентрацией 1 моль/л добавл ют 1 мл раствора коллоидного серебра с ;концентрацией 5 10 моль/л, 0,3 мл спиртового раствора олеиновой кислоты , с концентрацией 2 моль/л и 70 мл раствора формиата натри  с концентрацией 1,5 моль/л. Концентраци  поверхностно-активного вещества в реакционной смеси 410 моль/л, а раствора коллоидного серебра - моль/л. Реакционную смесь кип т т в течение 15 мин при рН8-9, Осадок дисперсного серебра промывают 50 мл дистиллированной воды до нейтральной среды, отфильтровывают и сушат до посто нного веса при 55-60°С.Example 4. To 70 ml of an aqueous solution of silver nitrate with a concentration of 1 mol / l, add 1 ml of a solution of colloidal silver with a concentration of 5 to 10 mol / l, 0.3 ml of an alcohol solution of oleic acid, with a concentration of 2 mol / l and 70 ml of sodium formate solution with a concentration of 1.5 mol / L. The concentration of the surfactant in the reaction mixture is 410 mol / l, and that of the colloidal silver solution is mol / l. The reaction mixture is boiled for 15 minutes at pH 8–9. The precipitate of dispersed silver is washed with 50 ml of distilled water until neutral, filtered and dried to constant weight at 55–60 ° C.

Размер частиц дисперсного серебра 0,2-0,4 мкм. Отклонение от сред- него размера частиц 1-2%. Выход 98%,The particle size of dispersed silver is 0.2-0.4 microns. Deviation from the average particle size of 1-2%. Yield 98%

Пример 5, Дисперсное серебро готов т так же, как и в примере 4, но в качестве поверхностно-активного вещества используют линолевую кислоту (0,2 мл спиртового.раствора с концентрацией 2 моль/л). Концентраци  поверхностно-активного вещества в реакционной смеси 2610 моль/лExample 5 Dispersed silver is prepared as in Example 4, but linoleic acid (0.2 ml of an alcoholic solution with a concentration of 2 mol / l) is used as a surfactant. The concentration of surfactant in the reaction mixture 2610 mol / l

Размер частиц дисперсного серебра 0,3-0,5 мкм. Отклонение размеров частиц от среднего 3%. Выход 98%.The particle size of dispersed silver is 0.3-0.5 microns. The deviation of particle size from the average of 3%. Exit 98%.

Пример 6. Дисперсное серебро готов т так же, как и в примере 4, но в качестве поверхностно-активного вещества используют линоленовую кислоту (0,4 мл спиртового раствора с концентрацией 2 моль/л). Концентра- .ци  поверхностно-активного вещества в реакционной смеси 5,3-10 моль/л. Размер частиц дисперсного серебра 0,2-0,4 мкм. Отклонение размеров частиц от среднего 3%. Выход 98%.Example 6. Dispersed silver is prepared as in Example 4, but linolenic acid (0.4 ml of an alcohol solution with a concentration of 2 mol / l) is used as a surfactant. The concentration of surfactant in the reaction mixture is 5.3-10 mol / l. The particle size of dispersed silver is 0.2-0.4 microns. The deviation of particle size from the average of 3%. Exit 98%.

Пример 7. Дисперсное серебро , готов т так же, как и в примере 4 но количество спиртового раствора олеиновой кислоты с концентрацией 2 моль/л составл ет 0,1 мл. Концентраци  поверхностно-активного вещества в реакционной смеси составл ет 1,3-10 моль/л.. Размер частиц дисперсного серебра 0,4-0,5 мкм. Отклонение от среднего размера 5%. Выход 98%.Example 7. Dispersed silver, prepared as in example 4, but the amount of the alcoholic solution of oleic acid with a concentration of 2 mol / l is 0.1 ml. The concentration of the surfactant in the reaction mixture is 1.3-10 mol / l. The particle size of dispersed silver is 0.4-0.5 µm. Deviation from the average size of 5%. Exit 98%.

II

Пример 8. Дисперсное сереб- ро готов т так же, как и в примере 4 но количество спиртового раствора олеиновой кислоты с концентрацией 2 моль/л составл ет 0,8 мл. Концентраци  поверхностно-активного не- щества в реакционной смеси 10,610 моль/л. Размер частиц дисперсного серебра 0,2-0,4 мкм. Отклонение от среднего размера частиц 5%. Выход 9 7%.Example 8. Dispersed silver is prepared in the same manner as in Example 4, but the amount of the alcoholic solution of oleic acid with a concentration of 2 mol / l is 0.8 ml. The concentration of the surfactant in the reaction mixture is 10.610 mol / L. The particle size of dispersed silver is 0.2-0.4 microns. Deviation from the average particle size of 5%. Exit 9 7%.

П р и м в р 9- Дисперсное серебро готов т так же, как и в пргше- р.е 4 но в качестве поверхностно- активного вещества используют смесь синтетических жирных кислот С|2. С,- (0,4 мл спиртового раствора с концентрацией 2 моль/л). Количество раствора коллоидного серебра с концентрацией 5--10 моль/л составл ет 0,7 мл. Концентрации коллоидного серебра в реакционной смеси 3 10 моль/л. Размер частиц дисперсного серебра 0,5-1,0 мкм. Отклонение от среднего размера частиц 5%. Выход 97%.P 9 and M p 9- Dispersed silver is prepared in the same way as in preg-e 4, but a mixture of synthetic fatty acids C | 2 is used as a surfactant. C, - (0.4 ml of alcohol solution with a concentration of 2 mol / l). The amount of colloidal silver solution with a concentration of 5--10 mol / l is 0.7 ml. The concentration of colloidal silver in the reaction mixture is 3 10 mol / l. The particle size of dispersed silver is 0.5-1.0 microns. Deviation from the average particle size of 5%. Exit 97%.

Пример 10. Мелкодисперсное серебро готов т так же, как и в примере 4, но раствор коллоидного серебра не используют.- Размер частиц 0,2-6 MKbi. Отклонение размеров частиц от среднего 25%. Выход 96%.Example 10. Fine silver was prepared in the same manner as in Example 4, but no solution of colloidal silver was used. Particle size 0.2-6 MKbi. The deviation of particle size from the average 25%. Yield 96%.

Пример. 1 1. К 50 мл подогре- того до 60°С раствора азотнокислого серебра с концентрацией 1 моль/л добавл ют 1 мл раствора коллоидного серебра с концентрацией 5 10 моль/л 0,3 мл спиртового раствора олеиновой кислоты с концентрацией 2 моль/лExample. 1 1. To 50 ml of 1 mol / l solution of silver nitrate, heated to 60 ° C, add 1 ml of colloidal silver solution with a concentration of 5 to 10 mol / l and 0.3 ml of an alcohol solution of oleic acid with a concentration of 2 mol / l.

QQ

И подогретую до 60 С смесь 50 мл раствора гидрозинсульфата с концентрацией 2 моль/л и 30 мл 10%-го раствора аммиака. Концентраци  поверхностно-активного вещества 4-10 моль/л а коллоидного серебра - 5-10 моль/л. Осаждение провод т при непрерывном перемешивании и до полного осветлени  ьшточного раствора. Осадок дисперсного серебра промывают 100 мл дистиллированной воды до нейтральной среды и сушат при 55- 60 С до посто нного веса.And heated to 60 C a mixture of 50 ml of hydrosinsulfate solution with a concentration of 2 mol / l and 30 ml of 10% ammonia solution. The concentration of surfactant is 4-10 mol / l and colloidal silver is 5-10 mol / l. The precipitation is carried out with continuous stirring and until complete clarification of the solution. The precipitate of dispersed silver is washed with 100 ml of distilled water until neutral and dried at 55-60 ° C to a constant weight.

Размер частиц дисперсного серебра 2-5 мкм. Отклонение размеров частиц от среднего 7%. Выход 83%.The particle size of dispersed silver is 2-5 microns. The deviation of particle size from the average 7%. Yield 83%.

Пример 12. Дисперсное серебро готов т так же, как в примере 4, но содержание коллоидного серебра составл ет 1040 моль/л реакционной смеси. Размер частиц полученного дисперсного серебра 0,2- 054 мкм. Отклонение от среднего размера частиц 1-2%. Выход 98%.Example 12. Dispersed silver is prepared as in Example 4, but the content of colloidal silver is 1040 mol / L of the reaction mixture. The particle size of the resulting dispersed silver is 0.2-054 microns. Deviation from the average particle size of 1-2%. Exit 98%.

Уменьшение концентрации коллоидного серебра меньше З-Ю моль/л реакционной смеси приводит к образо5A decrease in the concentration of colloidal silver less than 3–10 mol / l of the reaction mixture leads to the formation of

ванию порошков с более крупными частицами .powders with larger particles.

Пример 13. Дисперсное серебро готов т так же, как и в примере 4, но содержание коллоидного серебра составл ет 2-10 моль/л реакционной смеси. Размер частиц полученного дисперсного серебра от 0,6 до 0,8 мкм, отклонение размеров частиц от среднего 3-4%. Выход 95%.Example 13. Dispersed silver is prepared in the same manner as in Example 4, but the content of colloidal silver is 2-10 mol / L of the reaction mixture. The particle size of the dispersed silver obtained is from 0.6 to 0.8 μm, the deviation of the particle size from the average is 3-4%. Yield 95%.

П р и м е р 14. Дисперсное серебро готов т так же, как и в примере 4. -Концентраци  поверхностно- активного вещества в реакционной смеси 3-10 моль/л.Example 14. Dispersed silver is prepared in the same manner as in Example 4. The concentration of surfactant in the reaction mixture is 3-10 mol / l.

Размер частиц дисперсного серебра составл ет 0,2-0,4 мкм. Отклонение от размера 2-3%. Выход 98%.The particle size of dispersed silver is 0.2-0.4 microns. Deviation from the size of 2-3%. Exit 98%.

Пример 15. Дисперсное серебро готов т так же, как и в примере 4. Концентраци  поверхностно02712бExample 15. Dispersed silver is prepared in the same manner as in Example 4. Concentration is surface02712b.

активного вещества в реакционной смеси 6: 10 моль/л. .active substance in the reaction mixture 6: 10 mol / L. .

Размер частиц дисперсного серебра 0,2-0,4 мкм. Отклонение размеровThe particle size of dispersed silver is 0.2-0.4 microns. Deviation of sizes

5 частиц от среднего 3%. Выход 98%. Предложенный способ позвол ет получить порошок серебра с регулируемым размером частиц (от 0,4 до 3 мкм) высокой однородности (откло10 нение от среднего размера 1-2%), обладающих высокими адгезионными свойствами по отношению к подложке, например, керамике.5 particles from an average of 3%. Exit 98%. The proposed method allows to obtain silver powder with an adjustable particle size (from 0.4 to 3 µm) of high homogeneity (deviation from the average size of 1–2%) with high adhesive properties with respect to the substrate, for example, ceramics.

Процесс отмьшки порошков от ио15 нов щелочных металлов и гидроксила существенно упрощаетс . Дл  отмывки порошка, образующегос  из 1 л реакционной смеси, требуетс , как правило , 0,3-0,5 л дистиллированной водыThe process of removing powders from alkali metal ions and hydroxyl is greatly simplified. As a rule, 0.3-0.5 liters of distilled water is usually required for washing the powder formed from 1 liter of the reaction mixture.

20 по сравнению с 3,0-4,0 л по известному способу.20 compared with 3.0-4.0 l by a known method.

Claims (2)

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКА СЕРЕБРА, включающий осаждение его из раствора, содержащего соль'серебра, восстановитель и коллоидное серебро, , при нагревании и.последующую отмывку порошка, отличающийся тем, что, с целью повышения качества порошка за счет уменьшения разброса частиц по размерам, исключения возможности образования крупных кристаллов, а также обеспечения возможности регулирования размера частиц порошка в диапазоне от 0,4 до 3 мкм, осаждение ведут при pH раствора 8-9 в присут ствии поверхностно-активного вещества, взятого в количестве 3 ·10~³ - g 6'10~³ моль на 1 л раствора.1. METHOD FOR PRODUCING SILVER POWDER, including precipitating it from a solution containing salt'Silver, a reducing agent and colloidal silver, by heating and subsequent washing of the powder, characterized in that, in order to improve the quality of the powder by reducing particle size dispersion, eliminating the possibility of the formation of large crystals, as well as providing the ability to control the particle size of the powder in the range from 0.4 to 3 μm, the deposition is carried out at a pH of a solution of 8-9 in the presence of a surfactant, taken in quantities e 3 · 10 ~ ³ - g 6'10 ~ ³ mol per 1 liter of solution. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве поверхностно-активного вещества используют индивидуальные жирные кислоты или их смеси.2. The method according to claim 1, characterized in that as the surfactant use individual fatty acids or mixtures thereof. '3. Способ по п.1, отличающийся тем, что осаждение ведут из раствора, содержащего 3 г 10 - 5-10~° моль на 1 л раствора коллоидного серебра.'3. The method according to claim 1, characterized in that the deposition is carried out from a solution containing 3 g of 10 - 5-10 ~ ° mol per 1 liter of a solution of colloidal silver. SU ,„.1202712SU, „. 1202712 1 120271 12027