本發(fā)明涉及一種高分散大徑厚比微米級(jí)片狀銀粉的制備方法，具體涉及采用液相還原法制備微米級(jí)片狀銀粉，從而替代傳統(tǒng)的機(jī)械球磨法，可直接應(yīng)用于電子漿料及微電子元件中，屬于貴金屬納米材料制備技術(shù)領(lǐng)域。

技術(shù)背景

銀粉作為一種重要的貴金屬粉末，由于具有良好的導(dǎo)電-導(dǎo)熱性能和優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性，已作為導(dǎo)體、電阻、介質(zhì)電子漿料的重要導(dǎo)電功能材料而得到廣泛應(yīng)用，且用量在不斷增大。材料的結(jié)構(gòu)決定材料的性能，不同形貌的銀粉在相同的使用環(huán)境下，其性能會(huì)有很大差異。銀粉有片狀銀粉和非片狀銀粉之分。其中，片狀銀粉由于銀粉粒子之間存在線接觸或面接觸的聯(lián)系，具有較大的接觸面，因此，片狀銀粉的電阻比非片狀銀粉低，導(dǎo)電性能更強(qiáng)，故往往作為填料成為電子漿料的重要組成部分。隨著電子產(chǎn)品微型化、集成化、智能化趨勢(shì)的發(fā)展，使用片狀銀粉，一方面可以節(jié)約銀粉用量，另一方面可以減少涂層的厚度，有利于電子元器件的小型化，對(duì)未來科技發(fā)展和資源有效利用起著至關(guān)重要的作用。

目前，片狀銀粉制備方法很多，主要有機(jī)械球磨法、光誘導(dǎo)法、模板法、液相還原法和超聲輔助法等。其中液相還原法由于整體操作工藝簡(jiǎn)便，投入小，產(chǎn)出大，耗損少，性能好而成為目前最具潛力的制備方法之一，對(duì)于傳統(tǒng)產(chǎn)品升級(jí)以及新技術(shù)與新材料的開發(fā)，具有極其重要的意義。

中國(guó)專利文獻(xiàn)CN102133645B公開了一種環(huán)境友好的微米級(jí)三角形銀片的制備方法，該方法通過滴加硝酸銀氧化液到葡萄糖的還原液中，然后恒溫在75-95℃溫度中48-72h得到微米級(jí)三邊形銀片。

中國(guó)專利文獻(xiàn)CN102161103A公開了一種鋸齒狀微米級(jí)片狀納米銀粉，該方法通過將對(duì)苯二胺加入到苯中，攪拌12-36h，抽濾得到對(duì)苯二胺將其包裹在片狀納米銀粉，其反應(yīng)靜止2-24h得到銀片尺寸為10-30μm。

中國(guó)專利文獻(xiàn)CN102756131A公開了一種微米級(jí)銀片的制備方法，該方法通過硝酸銀水溶液中向加入誘導(dǎo)劑硫酸或可溶性硫酸鹽溶液和抗壞血酸反應(yīng)得到粒徑在20μm的微米級(jí)銀片。

中國(guó)專利文獻(xiàn)CN102974837A公開一種片狀納米銀粉的制備方法，該方法優(yōu)選溫度40-80℃，在含有表面活性劑的銀鹽水溶液和亞鐵溶液反應(yīng)得到形狀不規(guī)則的銀片。

中國(guó)專利文獻(xiàn)CN104690286A公開一種片狀和球狀混合銀粉及其制備方法，該方法通過抗壞血酸還原含有濃硫酸的硝酸銀溶液制備出微米銀片和納米銀球。

上述報(bào)道的制備片狀銀粉的方法或者反應(yīng)過程繁瑣、反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、產(chǎn)物團(tuán)聚嚴(yán)重；或者使用試劑對(duì)環(huán)境不夠友好；或者得到的片狀銀粉平均粒徑大于5μm且粒徑分布不均一，無法很好地應(yīng)用于目前高分辨率印刷設(shè)備及適應(yīng)產(chǎn)品微型化的快速發(fā)展需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于提供一種高分散大徑厚比微米級(jí)片狀銀粉的高效快速制備方法，由該方法制備的微米級(jí)片狀銀粉具有優(yōu)異的分散性和顆粒大小均一性，且徑厚比在50-100，單晶超薄。尤其是其合成過程簡(jiǎn)單、快速、后續(xù)處理簡(jiǎn)便且重復(fù)性高，從而有利于實(shí)施工業(yè)化生產(chǎn)。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是一種高分散大徑厚比微米級(jí)片狀銀粉的制備方法，由體系pH在0.5-4.0下，含有分散劑的銀鹽水溶液與抗壞血酸水溶液反應(yīng)獲得。

所述銀鹽為硝酸銀、醋酸銀、硫酸銀、高氯酸銀、磷酸銀中的一種或幾種。

所述表面活性劑具體包括檸檬酸、檸檬酸鈉、聚乙烯吡咯烷酮、吐溫-80、十二烷基硫酸鈉、聚丙烯酸鈉、聚乙二醇、山梨醇、十二烷基磺酸鈉、聚乙烯醇、十二烷基苯磺酸鈉和十六烷基三甲基溴化銨、阿拉伯樹膠中的一種或幾種。

所述酸為鹽酸、硫酸、硝酸、磷酸、高氯酸、硫代硫酸、高錳酸、酒石酸、草酸、甲酸、乙酸、硬脂酸、丙烯酸中一種或幾種。

所述微米級(jí)片狀銀粉制備反應(yīng)溫度為20–30℃。

所述微米級(jí)片狀銀粉制備反應(yīng)時(shí)間為15–30min。

所述微米級(jí)片狀銀粉制備pH在0.5-4.0之間。

所述微米級(jí)片狀銀粉制備滴加速率0.030-0.080mL·s^-1

所述微米級(jí)片狀銀粉制備攪拌速度為200-500rpm。

所述微米級(jí)片狀銀粉中片狀銀粉的成片率在50％以上。

所述微米級(jí)片狀銀粉中片狀銀粉的片徑為1-5μm，片厚為0.01-0.5μm。

附圖說明

圖1是實(shí)施例1制得的銀粉的掃描電鏡照片。

圖2是實(shí)施例2制得的銀粉的掃描電鏡照片。

圖3是實(shí)施例3制得的銀粉的掃描電鏡照片。

圖4是實(shí)施例4制得的銀粉的掃描電鏡照片。

具體實(shí)施方案

為了更好地解釋本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)施例，凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所做的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

實(shí)施例1

(1)將2.5g硝酸銀溶于50mL去離子水中制得硝酸銀溶液，并向該硝酸銀溶液中滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為65％的濃硝酸使其溶液pH為0.5，得到溶液A；

(2)將5.2g抗壞血酸溶于50mL的去離子水中制得抗壞血酸溶液，并向該硝酸銀溶液中滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為65％的濃硝酸使其溶液pH為0.5，得到混合溶液B；

(3)將0.3g吐溫-80溶于200mL去離子水中制得吐溫-80溶液，并向該硝酸銀溶液中滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為65％的濃硝酸使其溶液pH為0.5，得到混合溶液C；

(4)室溫下，邊攪拌邊向混合溶液C中加入混合溶液A混合均勻，得到混合溶液D；

(5)室溫下，邊攪拌邊向混合溶液B中加入混合溶液D，反應(yīng)20min；

(6)停止攪拌，離心并用去離子水(4次)和無水乙醇(4次)洗滌，分離固體和液體，干燥后得到相應(yīng)產(chǎn)物；

(7)在掃描電子顯微鏡下觀察所得產(chǎn)物(如圖1所示)，該銀粉中片狀銀粉約90％，其中，微米級(jí)片狀銀粉的平均片徑為3.2μm，平均片厚為0.05μm。

實(shí)施例2

在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，只需將步驟(1)、(2)、(3)改為：滴加乙酸使其溶液pH為0.5，其余步驟按照實(shí)施例1進(jìn)行。產(chǎn)物如圖2所示，該混合銀粉中片狀銀粉約占85％，其中，超細(xì)片狀銀粉的平均片徑為3.8μm，平均片厚為0.08μm。

實(shí)施例3

在實(shí)施例2的基礎(chǔ)上，只需將步驟(1)、(2)、(3)改為：滴加乙酸使其溶液pH為4.0，其余步驟按照實(shí)施例2進(jìn)行。產(chǎn)物如圖3所示，該混合銀粉中片狀銀粉約占70％，其中，超細(xì)片狀銀粉的平均片徑為4.2μm，平均片厚為0.07μm。

實(shí)施例4

(1)將2.5g硝酸銀溶于50mL去離子水中制得硝酸銀溶液，并向該硝酸銀溶液中滴加乙酸使其溶液pH為4.0，制得混合溶液A；

(2)將5.2g抗壞血酸溶于50mL的去離子水中制得抗壞血酸溶液，并向該硝酸銀溶液中滴加乙酸使其溶液pH為4.0，得到混合溶液B；

(3)將0.3g阿拉伯樹膠溶于200mL去離子水中制得阿拉伯樹膠溶液，并向該硝酸銀溶液中滴加乙酸使其溶液pH為4.0，得到混合溶液C；

(4)室溫下將混合溶液C按體積等分兩份分別加入到混合溶液A和B中，得到混合溶液D和E；

(5)室溫下，邊攪拌邊向混合溶液E中加入混合溶液D，反應(yīng)20min；

(6)停止攪拌，離心并用去離子水(4次)和無水乙醇(4次)洗滌，分離固體和液體，干燥后得到相應(yīng)產(chǎn)物；

(7)在掃描電子顯微鏡下觀察所得產(chǎn)物(如圖4所示)，該銀粉中片狀銀粉約88％，其中，微米級(jí)片狀銀粉的平均片徑為1.5μm，平均片厚為0.13μm。