1.本發(fā)明涉及制備貴金屬粉體材料的技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種銀粉的制備方法。
背景技術(shù):
2.
光伏銀漿是晶硅
太陽(yáng)能光伏發(fā)電的核心輔料,銀粉是銀漿中的主要成分,銀粉的性能主要依賴(lài)于銀粉的粒度和形貌特征。隨著太陽(yáng)能
光伏技術(shù)的高速發(fā)展,如何進(jìn)一步提升電池的光電轉(zhuǎn)化效率成為
光伏電池廠(chǎng)的核心問(wèn)題。降低正面柵線(xiàn)電極的寬度可提高光電轉(zhuǎn)化效率,但對(duì)銀粉的性能提出了更苛刻的要求,需要銀粉粒度分布較窄、結(jié)晶度高、燒結(jié)活性高。
3.專(zhuān)利cn 102581289 a提供了一種單分散高結(jié)晶度銀粉的制備方法,該方法需先將制備的前驅(qū)體在球磨機(jī)中分散,然后置于馬弗爐中高溫煅燒2~5小時(shí),球磨處理工藝不利于批次穩(wěn)定性,馬弗爐高溫煅燒工藝能耗大,不利于節(jié)能環(huán)保。專(zhuān)利cn 106041123 a公開(kāi)了一種
太陽(yáng)能電池正銀用高活性空心銀粉及其制備方法,以硝酸銀為銀源、抗壞血酸為還原劑,以納米氣泡為載體,吸附硝酸銀在其表面,通過(guò)液相還原過(guò)程制備高活性空心銀粉,該方法納米氣泡不易控制,工藝穩(wěn)定性差。專(zhuān)利cn 110102778 a報(bào)道了一種低溫?zé)Y(jié)高結(jié)晶度銀粉的制備方法,使硫酸羥胺和銀氨溶液在反應(yīng)器中充分混合,利用反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的氮?dú)猓谌芤涵h(huán)境中形成微納米氣泡獲得空心銀粉,該方法工藝簡(jiǎn)單穩(wěn)定,能實(shí)現(xiàn)規(guī)?;B續(xù)化工業(yè)生產(chǎn),但使用的原材料硫酸羥胺危險(xiǎn)有毒,廢液處理成本高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
4.本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)不足,提供一種銀粉的制備方法,解決現(xiàn)有技術(shù)中原料有毒,工藝穩(wěn)定性差的技術(shù)問(wèn)題。
5.為達(dá)到上述技術(shù)目的,本發(fā)明的技術(shù)方案提供一種銀粉的制備方法。
6.一種銀粉的制備方法,包括以下步驟:
7.s1、在攪拌的條件下向分散劑溶液中同時(shí)滴加硝酸銀溶液和活性誘導(dǎo)劑溶液得到第一混合液;所述活性誘導(dǎo)劑溶液中的活性誘導(dǎo)劑為碳酸鈉,碳酸氫鈉,碳酸鉀或者碳酸氫鉀中的一種或多種混合物;
8.s2、向步驟s1得到的所述第一混合液中滴加還原劑溶液進(jìn)行反應(yīng)得到第二混合液;
9.s3、向所述第二混合液中加入絮凝劑,得到粉末,將所述粉末用水清洗并干燥,之后氣流粉碎得到銀粉。
10.進(jìn)一步地,所述分散劑溶液中的分散劑為乙烯吡咯烷酮和吐溫
?
80的混合物。
11.進(jìn)一步地,所述乙烯吡咯烷酮和所述吐溫
?
80的質(zhì)量比1:(0.2~1)。
12.進(jìn)一步地,所述分散劑溶液中的分散劑的質(zhì)量為所述硝酸銀溶液中硝酸銀質(zhì)量的5%~15%。
13.進(jìn)一步地,在步驟s1中,所述攪拌的速度為300~500rpm。
14.進(jìn)一步地,在步驟s1中,所述活性誘導(dǎo)劑溶液的濃度為0.2~1mol/l,滴加速度為0.25~5l/min。
15.進(jìn)一步地,在步驟s2中,所述還原劑溶液中的還原劑與步驟s1中所述硝酸銀溶液中的硝酸銀的摩爾比為0.6~2:1。
16.進(jìn)一步地,在步驟s2中,所述還原劑為抗壞血酸,葡萄糖,三已醇胺等中的一種或多種;和/或,在步驟s3中,所述絮凝劑為硬脂酸、十二羥基硬脂酸或者十八碳脂肪酸中的一種或多種。
17.進(jìn)一步地,步驟s1中,在攪拌的條件下,在25~65℃下向分散劑溶液中同時(shí)滴加硝酸銀溶液和活性誘導(dǎo)劑溶液得到所述第一混合液。
18.進(jìn)一步地,所述絮凝劑的添加質(zhì)量為所述硝酸銀溶液中硝酸銀質(zhì)量的0.05%~1%。
19.與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果包括:
20.1、本發(fā)明通過(guò)在攪拌條件下活性誘導(dǎo)劑中的碳酸根與銀離子反應(yīng)生產(chǎn)ag2co3,之后滴加還原劑與ag2co3反應(yīng)產(chǎn)生氣泡可形成微納孔狀結(jié)構(gòu)的銀粉,制備的銀粉具有高的燒結(jié)活性。
21.2、本發(fā)明利用聚乙烯吡咯烷酮pvp
?
k90和吐溫
?
80的空間位阻穩(wěn)定機(jī)制,通過(guò)控制兩者的比例與用量,能實(shí)現(xiàn)銀粉顆粒尺寸的可控制備,且銀粉結(jié)晶度高。
22.3、通過(guò)高壓氣流粉碎機(jī),可提高銀粉的球形度與分散性。
23.4、本發(fā)明使用的原材料無(wú)毒、無(wú)污染,對(duì)環(huán)境友好;工藝穩(wěn)定性高,可實(shí)現(xiàn)該型銀粉的規(guī)?;a(chǎn)。
附圖說(shuō)明
24.圖1是本發(fā)明實(shí)施例1制得的銀粉的xrd圖。
25.圖2是本發(fā)明實(shí)施例1制得的銀粉的sem圖。
26.圖3是本發(fā)明實(shí)施例2制得的銀粉的xrd圖。
27.圖4是本發(fā)明實(shí)施例2制得的銀粉的sem圖。
28.圖5是本發(fā)明實(shí)施例3制得的銀粉的xrd圖。
29.圖6是本發(fā)明實(shí)施例3制得的銀粉的sem圖。
具體實(shí)施方式
30.本具體實(shí)施方式提出一種銀粉的制備方法,包括以下步驟:
31.s1、以攪拌速度為300~500rpm的攪拌條件下,在25~65℃下向分散劑溶液中同時(shí)以滴加速度為0.25~5l/min滴加濃度為1
?
1.5mol/l的硝酸銀溶液和濃度為0.2~1mol/l活性誘導(dǎo)劑溶液得到第一混合液;所述活性誘導(dǎo)劑溶液中的活性誘導(dǎo)劑為碳酸鈉,碳酸氫鈉,碳酸鉀或者碳酸氫鉀中的一種或多種混合物;所述分散劑溶液中的分散劑為乙烯吡咯烷酮和吐溫
?
80的混合物;進(jìn)一步地,所述乙烯吡咯烷酮和所述吐溫
?
80的質(zhì)量比1:(0.2~1);進(jìn)一步地,所述分散劑溶液中的分散劑的質(zhì)量為所述硝酸銀溶液中硝酸銀質(zhì)量的5%~15%;
32.s2、向步驟s1得到的所述第一混合液中滴加還原劑溶液進(jìn)行反應(yīng)得到第二混合液;所述還原劑溶液中的還原劑與步驟s1中所述硝酸銀溶液中的硝酸銀的摩爾比為0.6~
2:1;所述還原劑為抗壞血酸,葡萄糖,三已醇胺等中的一種或多種;還原劑溶液的滴加速度為0.5~15l/min。
33.s3、向所述第二混合液中加入絮凝劑,得到粉末,將所述粉末用水清洗并干燥,之后氣流粉碎得到銀粉;所述絮凝劑為硬脂酸、十二羥基硬脂酸或者十八碳脂肪酸中的一種或多種;其中,所述絮凝劑的添加質(zhì)量為所述硝酸銀溶液中硝酸銀質(zhì)量的0.05%~1%。
34.為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
35.實(shí)施例1
36.本實(shí)施例提出一種銀粉的制備方法,包括以下步驟:
37.s1、將15克聚乙烯吡咯烷酮pvp
?
k90和5克吐溫
?
80溶解于2升去離子水中制得分散劑溶液,將200克硝酸銀溶解于1升去離子水中,將70克碳酸鈉溶解于1升去離子水中,完全溶解后控制溶液的溫度在30
±
2℃;在350rpm的轉(zhuǎn)速條件下,以0.25l/min的速度向分散劑溶液中同時(shí)滴加硝酸銀溶液和碳酸鈉溶液得到第一混合液。
38.s2、將200克抗壞血酸溶解于4升去離子水中制得還原劑溶液,完全溶解后控制溶液的溫度在30
±
2℃,在350rpm的轉(zhuǎn)速條件下,以1l/min的速度向第一混合液中滴入還原劑溶液,進(jìn)行化學(xué)還原反應(yīng)得到第二混合液。
39.s3、待反應(yīng)結(jié)束后,加入0.1%十二羥基硬脂酸進(jìn)行銀粉絮凝,利用抽濾得方式進(jìn)行銀粉分離,用去離子水反復(fù)清洗至電導(dǎo)率小于15μs/cm,90℃烘干12小時(shí),氣流粉碎的壓力為1mpa。
40.如圖1所示,通過(guò)xrd衍射分析,本實(shí)施例制得的銀粉結(jié)晶度高;如圖2所示通過(guò)sem電鏡分析,得到的銀粉形貌為類(lèi)球形,且表面具有微納孔狀結(jié)構(gòu),分散性好。利用激光粒度儀分析,d10為1.1μm,d50為1.7μm,d90為3.2μm;利用振實(shí)密度儀測(cè)試,銀粉的振實(shí)密度為6.3g/cm3。
41.實(shí)施例2
42.本實(shí)施例提出一種銀粉的制備方法,包括以下步驟:
43.s1、將50克聚乙烯吡咯烷酮pvp
?
k90和50克吐溫
?
80溶解于20升去離子水中制得分散劑溶液,將2000克硝酸銀溶解于15升去離子水中,將655克碳酸鈉溶解于15升去離子水中,完全溶解后控制溶液的溫度在40
±
2℃;在400rpm的轉(zhuǎn)速條件下,以10l/min的速度向分散劑溶液中同時(shí)滴加硝酸銀溶液和碳酸鈉溶液得到第一混合液。
44.s2、將2500克葡萄糖溶解于10升去離子水中制得還原劑溶液,完全溶解后控制溶液的溫度在40
±
2℃,在400rpm的轉(zhuǎn)速條件下,以8l/min的速度向分散劑溶液中滴入還原劑溶液,進(jìn)行化學(xué)還原反應(yīng)得到第二混合液。
45.s3、待反應(yīng)結(jié)束后,加入0.5%蓖麻油脂酸進(jìn)行銀粉絮凝,利用抽濾得方式進(jìn)行銀粉分離,用去離子水反復(fù)清洗至電導(dǎo)率小于15μs/cm,90℃烘干12小時(shí),氣流粉碎的壓力為0.5mpa。
46.結(jié)合圖3,可以看出本實(shí)施例制備的銀粉結(jié)晶度高;結(jié)合圖4可以得知,本實(shí)施例制得的銀粉形貌為類(lèi)球形,且表面具有微納孔狀結(jié)構(gòu),分散性好。利用激光粒度儀分析,銀粉的d10為0.7μm,d50為1.1μm,d90為1.9μm;利用振實(shí)密度儀測(cè)試,銀粉的振實(shí)密度為5.8g/
cm3。
47.實(shí)施例3
48.本實(shí)施例提出一種銀粉的制備方法,包括以下步驟:
49.s1、將25克聚乙烯吡咯烷酮pvp
?
k90和5克吐溫
?
80溶解于2升去離子水中制得分散劑溶液,將600克硝酸銀溶解于2升去離子水中,將200克碳酸鈉溶解于2升去離子水中,完全溶解后控制溶液的溫度在50
±
2℃;在350rpm的轉(zhuǎn)速條件下,以0.5l/min的速度向分散劑溶液中同時(shí)滴加硝酸銀溶液和碳酸鈉溶液得到第一混合液。
50.s2、將1000克三乙醇胺溶解于5升去離子水中制得還原劑溶液,完全溶解后控制溶液的溫度在50
±
2℃,在350rpm的轉(zhuǎn)速條件下,以5l/min的速度向分散劑溶液中滴入還原劑溶液,進(jìn)行化學(xué)還原反應(yīng)得到第二混合液。
51.s3、待反應(yīng)結(jié)束后,加入0.5%硬脂酸進(jìn)行銀粉絮凝,利用抽濾得方式進(jìn)行銀粉分離,用去離子水反復(fù)清洗至電導(dǎo)率小于15μs/cm,90℃烘干12小時(shí),氣流粉碎的壓力為0.7mpa。
52.s4、由圖5可知,本實(shí)施例制得的銀粉結(jié)晶度高;由圖6可知,本實(shí)施例制得的銀粉形貌為類(lèi)球形,且表面具有微納孔狀結(jié)構(gòu)。利用激光粒度儀分析,銀粉的d10為3.0μm,d50為3.6μm,d90為4.5μm;利用振實(shí)密度儀測(cè)試,銀粉的振實(shí)密度為6.1g/cm3。
53.實(shí)施例4
54.本實(shí)施例提出一種銀粉的制備方法,包括以下步驟:
55.s1、將120克聚乙烯吡咯烷酮pvp
?
k90和90克吐溫
?
80溶解于15升去離子水中制得分散劑溶液,將2100克硝酸銀溶解于25升去離子水中,將700克碳酸鈉溶解于25升去離子水中,完全溶解后控制溶液的溫度在35
±
2℃;在350rpm的轉(zhuǎn)速條件下,以15l/min的速度向分散劑溶液中同時(shí)滴加硝酸銀溶液和碳酸鈉溶液得到第一混合液。
56.s2、將1500克抗壞血酸溶解于10升去離子水中制得還原劑溶液,完全溶解后控制溶液的溫度在35
±
2℃,在350rpm的轉(zhuǎn)速條件下,以5l/min的速度向分散劑溶液中滴入還原劑溶液,進(jìn)行化學(xué)還原反應(yīng)得到第二混合液。
57.s3、待反應(yīng)結(jié)束后,加入0.3%十二羥基硬脂酸與0.1%硬脂酸進(jìn)行銀粉絮凝,利用抽濾得方式進(jìn)行銀粉分離,用去離子水反復(fù)清洗至電導(dǎo)率小于15μs/cm,90℃烘干12小時(shí),氣流粉碎的壓力為0.3mpa。
58.利用激光粒度儀分析本實(shí)施例制得的銀粉,d10為1.3μm,d50為2.5μm,d90為3.2μm;利用振實(shí)密度儀測(cè)試,銀粉的振實(shí)密度為5.9g/cm3。
59.本發(fā)明制得的銀粉平均粒徑為0.5~4μm,振實(shí)密度為5.5~6.5g/cm3,銀粉表面呈微納孔狀結(jié)構(gòu),具有高結(jié)晶度高燒結(jié)活性的特點(diǎn)。
60.以上所述本發(fā)明的具體實(shí)施方式,并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。任何根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思所做出的各種其他相應(yīng)的改變與變形,均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。技術(shù)特征:
1.一種銀粉的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:s1、在攪拌的條件下向分散劑溶液中同時(shí)滴加硝酸銀溶液和活性誘導(dǎo)劑溶液得到第一混合液;所述活性誘導(dǎo)劑溶液中的活性誘導(dǎo)劑為碳酸鈉,碳酸氫鈉,碳酸鉀或者碳酸氫鉀中的一種或多種混合物;s2、向步驟s1得到的所述第一混合液中滴加還原劑溶液進(jìn)行反應(yīng)得到第二混合液;s3、向所述第二混合液中加入絮凝劑,得到粉末,將所述粉末用水清洗并干燥,之后氣流粉碎得到銀粉。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述分散劑溶液中的分散劑為乙烯吡咯烷酮和吐溫
?
80的混合物。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法,其特征在于,所述乙烯吡咯烷酮和所述吐溫
?
80的質(zhì)量比1:(0.2~1)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述分散劑溶液中的分散劑的質(zhì)量為所述硝酸銀溶液中硝酸銀質(zhì)量的5%~15%。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,在步驟s1中,所述攪拌的速度為300~500rpm。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,在步驟s1中,所述活性誘導(dǎo)劑溶液的濃度為0.2~1mol/l,滴加速度為0.25~5l/min。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,在步驟s2中,所述還原劑溶液中的還原劑與步驟s1中所述硝酸銀溶液中的硝酸銀的摩爾比為0.6~2:1。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,在步驟s2中,所述還原劑為抗壞血酸,葡萄糖,三已醇胺等中的一種或多種;和/或,在步驟s3中,所述絮凝劑為硬脂酸、十二羥基硬脂酸或者十八碳脂肪酸中的一種或多種。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,步驟s1中,在攪拌的條件下,在25~65℃下向分散劑溶液中同時(shí)滴加硝酸銀溶液和活性誘導(dǎo)劑溶液得到所述第一混合液。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述絮凝劑的添加質(zhì)量為所述硝酸銀溶液中硝酸銀質(zhì)量的0.05%~1%。
技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)一種銀粉的制備方法,屬于制備貴金屬粉體材料的技術(shù)領(lǐng)域。該制備方法,包括以下步驟:S1、在攪拌的條件下向分散劑溶液中同時(shí)滴加硝酸銀溶液和活性誘導(dǎo)劑溶液得到第一混合液;所述活性誘導(dǎo)劑溶液中的活性誘導(dǎo)劑為碳酸鈉,碳酸氫鈉,碳酸鉀或者碳酸氫鉀中的一種或多種混合物;S2、向步驟S1得到的所述第一混合液中滴加還原劑溶液進(jìn)行反應(yīng)得到第二混合液;S3、向所述第二混合液中加入絮凝劑,得到粉末,將所述粉末用水清洗并干燥,之后氣流粉碎得到銀粉。本發(fā)明使用的原材料無(wú)毒、無(wú)污染,對(duì)環(huán)境友好;工藝穩(wěn)定性高,可實(shí)現(xiàn)該型銀粉的規(guī)?;a(chǎn)。的規(guī)?;a(chǎn)。的規(guī)模化生產(chǎn)。
技術(shù)研發(fā)人員:朱佩佩 王燦 陳大鵬 朱新功 袁松
受保護(hù)的技術(shù)使用者:中船重工黃岡水中裝備動(dòng)力有限公司
技術(shù)研發(fā)日:2021.04.08
技術(shù)公布日:2021/7/8
聲明:
“銀粉的制備方法與流程” 該技術(shù)專(zhuān)利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請(qǐng)聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專(zhuān)利(論文)的發(fā)明人(作者)