电子浆料用超细银粉的制备

太阳能电池正极浆料用超细银粉的制备李纪;黄惠;郭忠诚【摘要】Using ascorbic acid as reducing agent and poly (ethylene glycol) 4000 as dispersant, the ultra-fine sil-ver powder for solar cell grid electrode was prepared by chemical reduction. The morphology, size and purity of silver powder were analyzed by scanning electron microscopy (SEM) laser particle analyzer and X-ray diffraction (XRD). The influences of reducing concentration of poly (ethylene glycol) 4000, silver nitrate, ascorbic acid, and pH value on the particle size and morphology were researched. The results show that the particle size of the silver powders decreases to be more stable with increasing dispersant concentration. The optimal reductive con-dition is: the pH value equals to 4, the concentration of ascorbic acid and silver nitrate is 2. 0 and 0. 5mol/L and m ( PEG4000)/m (AgNO3) is 0. 10. Spherical silver powder with 5. 32μm of particle size is good dispersion, high purity, face-centered cubic lattice. The paste prepared with ready-made silver powder was printed on the silicon,and the square resistance of the sintered film tested by four-point probe is 4. 27mΩ/□ indicating the electrical property of the prepared silver is qualified for solar cell.%采用液相化学还原法,以聚乙二醇4000为分散剂,用抗坏血酸直接还原硝酸银溶液制备太阳能电池正极浆料用银粉.通过扫描电镜(SEM)、激光粒度分析仪和X射线衍射仪(XRD)等方法分析银粉的形貌、粒度及纯度,研究分散剂用量、抗坏血酸浓度、硝酸银浓度和溶液pH值等工艺条件对银粉粒度、物相结构及形貌的影响.结果表明,随着分散剂用量的增大,银粉颗粒粒度先减小后趋于稳定.在溶液pH值为4,抗坏血酸浓度和硝酸银浓度分别为2.0和0.5mol/L,聚乙二醇4000与硝酸银的质量比为0.10时,可以制得分散性好、纯度高、面心立方晶系和平均粒度为5.32μm的规则球形银粉.并将所得银粉调制成太阳能电池用浆料,通过丝网印刷在硅片上,使用四探针测试仪测得烧结膜的方阻为4.27mΩ/□,可满足太阳能电池的电性能要求.【期刊名称】《功能材料》【年(卷),期】2013(044)002【总页数】6页(P206-211)【关键词】超细银粉;化学还原法;太阳能电池;粒径【作者】李纪;黄惠;郭忠诚【作者单位】昆明理工大学冶金与能源工程学院,云南昆明650093;昆明理工大学冶金与能源工程学院,云南昆明650093;昆明理工恒达科技有限公司,云南昆明650106【正文语种】中文【中图分类】TB383;TF123.7-21 引言银粉因其良好的导热导电性能，广泛用于电子浆料。

超细银粉的液相化学法可控制备及反应机理摘要：电子浆料作为光伏电池领域以及微电子工业领域的必要导电材料，该材料在其中得到了广泛的研究和应用。

超细银粉由于其具有比较高的比表面积以及优良的导电性能和较好的化学性能，化学稳定性较高等特性，所以通常会与粘黏剂，溶剂和助剂一起，通过机械的混合从而能够得到导电银浆。

导电银浆作为最重要的电子浆料之一，由于银粉的形貌，分散性，粒径大小以及分布范围等因素能够决导电银浆在烧结成膜后具有的接触电阻，附着力和致密性等重要参数。

所以，制备出高质量的超细银粉对于助力光伏电子产业的发展具有积极的意义。

关键词：超细银粉；液相化学法；反应机理1.超细银粉制备方法的研究液相合成法为超细银粉的制备成功带来了较大的成果。

液相合成法是以丁二酸作为分散剂，还原剂用甲醛，从而能够制备出具有高分散性的球形银粉。

研究人员仅仅用硫酸作为制备超细银粉的稳定剂，通过抗坏血酸还原硝酸银溶液，从而得到均一的超细银粉，用这种方法制备出来的超细银粉可以用于大规模的生产当中，对实际工业生产中，帮助巨大。

同时，制备超细银粉的方法还有很多，比如电化学沉淀法，微乳液法，化学气相沉积法，热解法等方法，这些方法都对于超细银粉的制备具有较大的帮助。

由于银制车间的工序的不同对银粉参数的要求有所不同，因此，通过改变反应条件以此来调整所制备出的银粉的每一个参数都具有重要的现实意义。

以液相化学合成法为基础，以抗凝血剂为还原剂，可控制的制多种类型的超细银粉，分析反应过程和银粉颗粒大小，形状和散射性相互之间的关系，从而为银粉在实际生产上的调节和广泛应用提供了有力的理论依据。

1.超细银粉的液相化学法可控制备实验1.实验试剂及实验仪器本次实验所用到的主要实验试剂有硝酸银，氨水，抗坏血酸，氢氧化钠，乙酸铵，无水乙醇，去离子水，聚乙烯吡咯烷酮，聚乙二醇 6000，十六烷基三甲基溴化铵，十二烷基硫酸钠，硬脂酸钠，吐温，明胶，天然松香等，实验中所用得到的水均为去离子水，还有其他实验所用耗材有小刀，滤纸，漏斗，滴管等。

文章编号：０４２７－７１０４（２０１１）０５－０５４１－０６收稿日期：２０１１－０４－０６作者简介：孟新昊（１９８７—），男，硕士研究生；杨振国，教授，通讯联系人，Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｇｙａｎｇ＠ｆｕｄａｎ．ｅｄｕ．ｃｎ．化学沉积法制备用于印制电子的超细银粉孟新昊１，姚　骋１，杨振国１，李志东２，陈　蓓２（１．复旦大学材料科学系，上海２００４３３；２．深圳市兴森快捷电路科技股份有限公司，深圳５１８０５７）摘　要：采用液相化学沉积法，以硝酸银为原料，水合肼为还原剂，聚乙烯吡咯烷酮（ＰＶＰ）为分散剂，在室温下将硝酸银溶液滴加到还原性溶液中得到银颗粒的悬浮液，并经微孔滤膜过滤后制得用于印制电子业的超细银粉．用ＴＥＭ、ＸＲＤ与粒径分析等手段对产物的粒径与性状进行了表征，并进一步研究了ＰＶＰ与硝酸银浓度对银粉粒度及产率的影响．这种制备工艺避免了传统机械研磨工艺中银粉纯度低、技术指标不一致的缺点，具有较好的应用前景．关键词：印制电子；超细银粉；化学沉积法中图分类号：ＴＱ１５３．１＋６ 文献标志码：Ａ印制电子作为一种新兴的、快速发展中的电子制造技术，正引起国内外电子界、材料界和工程界的广泛关注和研究［１］．可印制电子浆料的制备则是涉及印制电子产业发展的核心部分．在印制电子技术发展中，喷墨打印对可印制电子浆料的特性提出了特殊的要求，从而促进了对导电粒子制备工艺的开发．在所有金属材料中，银具有最高的导电性能、稳定的化学性质和良好的加工性能，以其导电粒子组成的电子浆料是电子元器件互连领域中的主要侯选材料之一，因而它在信息产业中获得了较为广泛的应用［２］．银粉按粒度尺寸划分，主要可分为细银粉、极细银粉、超细银粉与纳米银粉４类．其中，超细银粉主要是指粒径在１００～５００ｎｍ的银粉颗粒［３］．目前，虽然纳米银粉已经可以在实验室中部分替代超细银粉制作电子浆料，并且具有颗粒度小、提高涂层质量和生产效率等方面的优势，但是限于生产条件及成本，工业上常用的电子浆料仍主要使用超细银粉作为原料．超细银粉的制备方法有很多种，大体上可分为物理法与化学法两大类．以机械研磨法为代表的物理法是目前工业上制备超细银粉的主要方法，其优点是生产成本低、易于工业化生产．但其缺点同样非常明显．由于机械研磨涉及的可变因素很多，不同工艺、不同生产者、甚至同一工艺同一生产者生产不同批次的银粉，在技术指标上也难以一致［４］；另外，产品中不可避免的会混入磨料碎屑等杂质，致使银粉纯度不高．化学法制备具有纯度的优势，并且可以制得极小粒径的银粉，如有报道称采用辐射分解法可制得粒径达２０ｎｍ的银粉［５］．但绝大部分工艺均很难进行工业化生产，且生产成本高昂．化学沉积法为利用还原剂、在存在分散剂的条件下通过化学还原反应从液相体系中将银以粉体的形式沉积制得产品［６－７］．本文采用硝酸银为原料，水合肼为还原剂，聚乙烯吡咯烷酮（ＰＶＰ）为分散剂，使用微孔滤膜分离产物，并通过调整不同变量，同时使用ＸＲＤ、粒径分析仪、透射电镜、扫描电镜等手段对产物进行表征，并研究了各变量对产物粒度和性状的影响．最终获得了用化学沉积法制备印制电子用超细银粉的最佳工艺和配比，制得了纯度高、成本低、易于工业化生产的超细银粉．１　试验方法及原理１．１　试剂及仪器硝酸银（ＡＲ）；水合肼（φ＝８５％）；聚乙烯吡咯烷酮（ＡＲ）；氨水（ＡＲ）；去离子水；乙醇（ＡＲ，上海振兴化学一厂）；丙酮（ＡＲ，上海振兴化学一厂）．第５０卷　第５期２０１１年１０月复旦学报（自然科学版）Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｆｕｄａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ）Ｖｏｌ．５０Ｎｏ．５Ｏｃｔ．２０１１ＤＦ－１０１Ｂ集热式恒温加热磁力搅拌器；８５－２Ｂ磁力搅拌器；８５－２Ｃ磁力搅拌器；ＳＢ－５２００Ｄ超声波清洗机；ＳＨＺ－Ｄ（Ⅲ）循环式真空泵；电子天平；ＺＫ－８２Ａ型真空干燥箱；Ｎ４Ｐｌｕｓ粒径分布仪．１．２　试验方法配制１ｍｏｌ／Ｌ的硝酸银溶液，取４ｍＬ置于烧杯中，滴加氨水，直至滴加初期产生的沉淀消失，得到清液为止．然后加入ＰＶＰ及去离子水搅拌溶解，得到０．２ｍｏｌ／Ｌ银氨溶液２０ｍＬ，并使银氨与ＰＶＰ浓度之比为１∶１．５．配制１ｍｏｌ／Ｌ的肼溶液，取６ｍＬ置于烧杯中，加入ＰＶＰ及去离子水搅拌溶解，得到０．３ｍｏｌ／Ｌ还原液２０ｍＬ，并使肼与ＰＶＰ浓度之比为１∶１．常温常压下，将所制得还原液转移至５０ｍＬ圆底烧瓶中，置于磁力搅拌器上进行搅拌．制得的银氨溶液转移至滴液漏斗中，开启活塞使银氨溶液逐滴滴加至还原液中，滴加速度控制为约每滴０．７ｓ．滴加过程中，溶液先由无色澄清透明变为亮黄色澄清溶液，然后转化为墨绿色或黑色浑浊液，最后变为土黄色浊液．滴加完毕后在磁力搅拌条件下继续反应，总计反应时间大约为１ｈ．反应结束后先以普通定性滤纸过滤以除去可能存在的大颗粒杂质，再以０．１μｍ孔径的微孔滤膜和布氏漏斗进行抽滤．滤饼为银灰色粉末状固体，滤液为土黄色浊液．滤饼经去离子水、乙醇与丙酮洗涤，并在室温下真空干燥．１．３　试验原理试验的反应方程式如下所示：ＡｇＮＯ３＋２ＮＨ４ＯＨ＝Ａｇ（ＮＨ３）２ＮＯ３＋２Ｈ２Ｏ；２Ａｇ（ＮＨ３）２ＮＯ３＋２Ｎ２Ｈ４·Ｈ２Ｏ＝２Ａｇ＋Ｎ２＋２ＮＨ４ＮＯ３＋４ＮＨ３＋２Ｈ２Ｏ．试验采用氨水与硝酸银反应生成银氨配合物溶液，再与还原剂发生反应．采用银氨溶液进行反应主要有以下两方面原因：首先，硝酸银与水合肼的反应过于剧烈，往往在瞬间完成反应，导致生成的银粉颗粒尺寸过大，不易控制产物粒径分布．氨水和溶液中的银离子发生络合反应，降低并稳定了银离子的浓度，控制了溶液体系中银离子的氧化性，从而达到了控制反应速率、平稳反应进程的目的．其次，水合肼在酸性条件下易发生自分解，而硝酸银本身具有弱酸性，会使水合肼大量分解．氨水的加入起到了调节溶液ｐＨ的作用，更有利于水合肼的充分反应．根据能斯特方程计算［８］，当反应溶液的ｐＨ＞７．７２时，方能保证溶液中的银离子得到充分的还原．所以通过添加过量的氨水保证反应中的碱性环境，可以保证银离子的充分还原．２　结果与分析２．１　ＰＶＰ浓度的影响取ＰＶＰ浓度分别为０．０５，０．１０，０．１５，０．２０ｍｏｌ／Ｌ，其余条件按基本流程设置进行反应．将定性滤纸及微孔滤膜在过滤前后分别称重，计算滤饼质量，所得结果见表１．取干燥后的最终产物，以乙醇作为分散系超声波处理后进行粒径分析，所得结果如图１所示．表１　不同ＰＶＰ浓度下银粉产量与产率Ｔａｂ．１　Ｏｕｔｐｕｔ　ａｎｄ　ｙｉｅｌｄ　ｏｆ　Ａｇ　ｗｉｔｈ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ＰＶＰ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｃＰＶＰ／（ｍｏｌ·Ｌ－１）ｍ／ｇ滤纸过滤滤饼滤膜过滤滤饼总产物η１）／％０．０５　０．３２８　４　０．０１９　２　０．３４７　６　８０．４６０．１０　０．０２５　６　０．３０３　５　０．３２９　１　７６．１８０．１５—０．２７１　０　０．２７１　０　６２．７３０．２０—０．０９８　１　０．０９８　１　２２．７１ １）η为总产物质量占理论产量的比率（％）．２４５复旦学报（自然科学版）　第５０卷图１　不同ＰＶＰ浓度下银颗粒的粒径分布Ｆｉｇ．１　Ｐａｒｔｉｃｌｅ　ｓｉｚｅ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｏｆ　Ａｇ　ｗｉｔｈ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ＰＶＰ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ其中，ＰＶＰ浓度为０．０５ｍｏｌ／Ｌ与０．１０ｍｏｌ／Ｌ的反应溶液中含有较多大粒径银颗粒，在溶液上层可以明显看到固体物质的存在．因此对反应溶液先以定量滤纸进行过滤，再经微孔滤膜进行抽滤，最后以微孔滤膜抽滤所得的产物分散于有机体系中测量粒径．ＰＶＰ浓度为０．１５ｍｏｌ／Ｌ与０．２０ｍｏｌ／Ｌ时，反应溶液经滤纸过滤后基本没有肉眼可见的滤渣，因此直接使用微孔滤膜抽滤并取产物进行粒径分析．此外，ＰＶＰ浓度为０．０５ｍｏｌ／Ｌ时，在滤膜过滤后几乎未能获得产物，因此未进行粒径分析，只对其他３组试验产物进行了粒径分析．试验结果表明，在ＰＶＰ浓度逐渐增加时，银粉产量逐渐减少，产率下降．当ＰＶＰ浓度达到０．２０ｍｏｌ／Ｌ时，产率已降低到２０％左右．另一方面，随着ＰＶＰ浓度的增加，银粉平均粒径逐渐变小，粒径分布更加均匀．综合以上结果，确定本试验条件下最适宜的ＰＶＰ浓度为０．１５ｍｏｌ／Ｌ，在这一浓度下既可以保证银粉产率较高，也可以得到粒径较小，分布较为均匀的产物．２．２　硝酸银浓度对银粉粒径的影响取硝酸银浓度为０．０５，０．１０，０．１５ｍｏｌ／Ｌ，ＰＶＰ浓度为０．１５ｍｏｌ／Ｌ，水合肼浓度与硝酸银浓度之比为１．５∶１，其余条件按基本流程设置进行反应．对反应产物测量粒径，结果如图２所示．图２　不同硝酸银浓度下银颗粒的粒径分布Ｆｉｇ．２　Ｐａｒｔｉｃｌｅ　ｓｉｚｅ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｏｆ　Ａｇ　ｗｉｔｈ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ＡｇＮＯ３ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ结果表明，随着硝酸银浓度的降低，所制得银粉的粒径也随之减小．原因主要在于硝酸银浓度的降低使得溶液中银离子的浓度减小，银离子向银晶核表面扩散迁移的距离和时间增加，实际上抑制了已形成的银晶粒的长大．由于采用的是将硝酸银滴加入还原液中的方法，还原剂一直处于过量状态．在剧烈搅拌的情况下，银晶粒的成核速率大于生长速率，增加了每个银离子形成银晶核的几率［９］．因此降低银离子浓度有利于小粒径银颗粒的生成．但是，如果银离子浓度过低，会造成单位体积反应溶液的产量较低，同等体积规模下的反应体系中生成的银颗粒数量过少，工业生产效率较低，此外对产物的固液分离也会造成困难．综合上述分析与实验结果，采用硝酸银浓度为０．１０ｍｏｌ／Ｌ，对于反应来说最为合适．２．３　固液分离工艺的影响由于超细银粉的粒径非常小，所以化学反应结束后，银粉以悬浮的形式分散在反应溶液中，故需对其与液相进行分离．常用的固液分离工艺，包括滤纸过滤、微孔滤膜过滤及高速离心等方式．对于本试验而言，如果采用滤纸过滤方式，由于超细银粉粒径过小，将会直接穿过滤纸的孔隙，从而无３４５　第５期孟新昊等：化学沉积法制备用于印制电子的超细银粉法达到分离效果．有研究称，在过滤前，用质量分数５％的氨水润湿滤纸后再进行过滤，由于氨水润湿后，倒入的纳米银胶粒将迅速长大成大颗粒堵住滤纸缝隙，形成致密的膜状结构，使纳米银颗粒无法穿过而液体则从颗粒的缝隙间渗过，从而达到过滤分离固液两相的目的［１０］．但在试验中采用该方法，未取得明显效果．目前在实验室中对于超细银粉与纳米银粉的制备，采用比较多的分离方式是高速离心．其优点是分离效率高，基本无损失，且不会引入新杂质．但其缺点是设备价格昂贵，很难应用于工业化生产；并且无法对不同粒径大小的颗粒进行区分，在对超细银粉溶液进行离心时，溶液中存在的少量粒径超出超细银粉范围的银颗粒也将同样沉积下来，使粒径分布变宽．另外，离心分离所得的产物进行洗涤、烘干等后处理工艺与通过滤纸、滤膜分离的产物进行后处理相比更加复杂．因此，本试验采用商品微孔滤膜过滤的方式作为固液分离工艺．目前市面有０．８，０．４５，０．２２μｍ与０．１μｍ等不同微孔尺寸滤膜销售，本试验中全部进行了试用，但其中只有０．１μｍ孔径的滤膜能达到良好的过滤效果和产率．其原因为试验制备的银粉颗粒粒径大部分分布于０．２～０．３μｍ，若使用较大尺寸孔径滤膜，大部分产物将直接穿过微孔．而０．１μｍ滤膜过滤不仅能够分离出主要产物，而且可将粒径较小的少量纳米银颗粒副产物保留在滤液中，起到降低银粉粒径分布的效果．为证明０．１μｍ微孔滤膜的固液分离效果，取反应完毕的原液样本与经滤纸、滤膜两次过滤后的滤液样本进行粒径测量，分散介质可近似为水．测量结果如图３所示．图３　０．１μｍ微孔滤膜过滤前后溶液中银颗粒的粒径分布Ｆｉｇ．３　Ｐａｒｔｉｃｌｅ　ｓｉｚｅ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｏｆ　Ａｇ　ｂｅｆｏｒｅ　ａｎｄ　ａｆｔｅｒ　ｆｉｌｔｒａｔｉｎｇ　ｂｙ　ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ　ｆｉｌｔｅｒ试验结果表明，微孔滤膜过滤前后，溶液中粒子的平均粒径从过滤前的３　２４１ｎｍ降低到了过滤后的９２ｎｍ．该结果充分说明微孔滤膜可以成功将反应后的固液体系中的超细银粉与液体分离．２．４　ＸＲＤ分析与高温灼烧试验对前述最佳工艺（ＰＶＰ　０．１５ｍｏｌ／Ｌ；硝酸银０．１ｍｏｌ／Ｌ；水合肼０．１５ｍｏｌ／Ｌ）的产物，进行了Ｘ射线衍图４　产物的ＸＲＤ图谱Ｆｉｇ．４　ＸＲＤ　ｏｆ　ｕｌｔｒａｆｉｎｅ　ｓｉｌｖｅｒ　ｐｏｗｄｅｒ　ｐｒｏｄｕｃｔｓ射分析（ＸＲＤ），如图４所示．图４中各衍射峰与文献中所记录的标准晶态银卡片上的峰一致，说明粉末是面心立方结构的多晶银．图上有５个衍射峰，依次为（１１１）、（２００）、（２２０）、（３１１）和（２２２）晶面．衍射图中没有其他明显的杂质物相衍射峰，说明所制的产物是较为纯净的银粉．为验证ＸＲＤ的结果，证明所制得的产品为较纯净的银粉，取产物银粉进行高温灼烧试验，在灼烧前后进行称重．马弗炉５９０℃灼烧１０ｍｉｎ后的试验结果如表２所示．其中样品１为硝酸银浓度为０．１ｍｏｌ／Ｌ，硝酸银、水合肼与ＰＶＰ浓度比为１∶１．５∶１．５的反应样品；样品２为硝酸银浓度为０．１ｍｏｌ／Ｌ，硝酸银、水合肼与ＰＶＰ浓度比为１∶４４５复旦学报（自然科学版）　第５０卷表２　高温灼烧实验结果Ｔａｂ．２　Ｒｅｓｕｌｔｓ　ｏｆ　ｈｉｇｈ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｉｇｎｉｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐｒｏｄｕｃｔｓ样品编号ｍ／ｇ灼烧前灼烧后灼烧损失η１）／％１　０．０１５　４　０．０１５　０　０．０００　４　２．６０２　０．０５０　３　０．０４９　８　０．０００　５　０．９９３　０．０５１　０　０．００１　２　０．０４９　８　９７．６５４　５．２８９　５　５．２８９　５　０　０ １）η为灼烧后的质量损失率（％）．１．５∶２的反应样品；样品３为对照组一，所用样品为分析纯ＰＶＰ；样品４为对照组二，不使用样品而仅仅使用前３组所用的载玻片．由表２中结果可以得出：１）样品４在灼烧前后质量无变化，说明高温灼烧对于载玻片的质量基本没有影响；２）样品３在灼烧前后质量损失率为９７．６５％，说明ＰＶＰ在５９０℃左右已经基本完全分解；３）对于样品１与样品２，前后灼烧的质量损失处于电子天平可测量质量的最后一位，可以认为在试验误差范围之内．因此可认为所制得的样品中基本不含有ＰＶＰ，即使含有ＰＶＰ也是极微量的，对于银粉的纯度影响可以忽略．综合以上结果，可以证明产物中基本不含有ＰＶＰ，是纯净的银粉．这一点与ＸＲＤ的分析结果基本吻合．２．５　ＴＥＭ分析将所制得的银粉分散于乙醇中，采用透射电镜（ＴＥＭ）进行观察，所得图像见图５．其中，图５（ａ）是硝酸银浓度为０．１０ｍｏｌ／Ｌ，且硝酸银、水合肼与ＰＶＰ的浓度比为１∶１．５∶１．５的产物试样，放大倍率为１０５．图５（ｂ）、图５（ｃ）是硝酸银浓度为０．１０ｍｏｌ／Ｌ，且硝酸银、水合肼与ＰＶＰ的浓度比为１∶１．５∶２的产物试样，放大倍率分别为１０５与５×１０４．图５（ｄ）是硝酸银浓度为０．０１ｍｏｌ／Ｌ，且硝酸银、水合肼与ＰＶＰ的浓度比为１∶１．５∶１．５的产物试样，放大倍率为１０５．图５　透射电镜所得银粉形貌照片Ｆｉｇ．５　ＴＥＭ　ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈ　ｏｆ　ｓｉｌｖｅｒ　ｐｏｗｄｅｒ（ａ）硝酸银０．１０ｍｏｌ／Ｌ，水合肼０．１５ｍｏｌ／Ｌ，ＰＶＰ　０．１５ｍｏｌ／Ｌ；（ｂ）硝酸银０．１０ｍｏｌ／Ｌ，水合肼０．１５ｍｏｌ／Ｌ，ＰＶＰ　０．２０ｍｏｌ／Ｌ；（ｃ）硝酸银０．１０ｍｏｌ／Ｌ，水合肼０．１５ｍｏｌ／Ｌ，ＰＶＰ　０．２０ｍｏｌ／Ｌ；（ｄ）硝酸银０．０１ｍｏｌ／Ｌ，水合肼０．０１５ｍｏｌ／Ｌ，ＰＶＰ　０．０１５ｍｏｌ／Ｌ．由图可知，制取的超细银粉尺寸大约在１００～３００ｎｍ左右，也存在着几十纳米的小颗粒．其中，由图５（ａ）、图５（ｂ）和图５（ｃ）的比较可以看出，增加了ＰＶＰ浓度的样品中银粉颗粒的形状更为规则，分散性更好，团聚的现象也较少，这与前述依据粒径的分析结果基本相符．与其他图相比较，图５（ｄ）的团聚现象明显存在，其原因是虽然硝酸银浓度降低，但ＰＶＰ浓度也相应降低，因此导致其分散性不如其他样品．本试验以硝酸银为原料，以水合肼为还原剂，以ＰＶＰ为分散剂，通过化学沉积法，成功制备了超细银粉．主要结果如下：１）试验产物经ＸＲＤ与高温灼烧实验证明是具有较高纯度的银粉；２）通过粒径、ＴＥＭ等测试，证明了随ＰＶＰ浓度的增加，银粉颗粒的形状更为规则，分散性更好，团聚的现象也较少，但是产率相应发生了降低，由此确定本实验条件下的最适宜ＰＶＰ浓度为０．１５ｍｏｌ／Ｌ；３）综合粒径分析和理论分析结果，得出硝酸银浓度在０．１０ｍｏｌ／Ｌ对于反应最为合适；４）在固液分离工艺方面，采用了０．１μｍ孔径微５４５　第５期孟新昊等：化学沉积法制备用于印制电子的超细银粉孔滤膜进行固液分离，取得了良好效果；５）试验确定的超细银粉制备工艺具有产物纯度高、产率高、成本相对较低、易于工业化生产等优势，具有很高的实际应用价值．参考文献：［１］　杨振国．印制电子的研究现状、技术特征及产业化前景［Ｊ］．印制电路信息，２０１０（１）：８－５５．［２］　马如璋，蒋民华，徐祖雄．功能材料学概论［Ｍ］．北京：冶金出版社，１９９９：２１－２７．［３］　何发泉，李勇军．银粉的用途和制备［Ｊ］．中国粉体技术，２００１，７（３）：４５－４７．［４］　周全法．贵金属深加工及其应用［Ｍ］．北京：化学工业出版社，２００２：７６．［５］　Ｙｕ　Ｙ　Ｄ，Ｘ　ｕ　Ｘ　Ｌ，Ｇｅ　Ｘ　Ｗ，ｅｔ　ａｌ．Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｄｏｌｙａｃｒｙｌａｍｉｄｅ－ｓｉｌｖｅｒ　ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ［Ｊ］．Ｒａｄｉａｔｉｏｎ　Ｐｈｙｓｉｅｓ　ａｎｄ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，１９９８，５３（５）：５６７－５７０．［６］　Ｌｕ　Ｈ　Ｗ，Ｌｉｕ　Ｓ　Ｈ，Ｗａｎｇ　Ｘ　Ｌ，ｅｔ　ａｌ．Ｓｉｌｖｅｒ　ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｓ　ｂｙ　ｈｙｐｅｒｂｒａｎｃｈｅｄ　ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ－ａｓｓｉｓｔｅｄｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｃａｌ　ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ａｇ＋［Ｊ］．Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　ａｎｄ　Ｐｈｙｓｉｃｓ，２００３，８１（１）：１０４－１０７．［７］　Ｋｈａｎｎａ　Ｐ　Ｋ，Ｓｕｂｂａｒａｏ　Ｖ　Ｖ　Ｖ　Ｓ．Ｎａｎｏｓｉｚｅｄ　ｓｉｌｖｅｒ　ｐｏｗｄｅｒ　ｖｉａ　ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｉｌｖｅｒ　ｎｉｔｒａｔｅ　ｂｙ　ｓｏｄｉｕｍｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅｓｕｌｆｏｘｙｌａｔｅ　ｉｎ　ａｃｉｄｉｃ　ｐＨ　ｍｅｄｉｕｍ［Ｊ］．Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　Ｌｅｔｔｅｒｓ，２００３，５７（１５）：２２－４２．［８］　兰尧中，刘　进，李现强，等．水合肼还原法制备超细银粉的研究［Ｊ］．贵金属，２００５，２６（４）：２２－２６．［９］　廖　立，熊　继，谢克难．液相还原法制备纳米银粉的研究［Ｊ］．稀有金属材料与工程，２００４，３３（５）：５５８－５６０．［１０］　孙红刚，刘　恒，尹光福，等．液相还原法制备纳米银的固液分离研究［Ｊ］．稀有金属，２００６，３０（２）：１５３－１５６．Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｕｌｔｒａｆｉｎｅ　Ｓｉｌｖｅｒ　Ｐｏｗｄｅｒ　ｂｙ　ＣｈｅｍｉｃａｌＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｆｏｒ　Ｐｒｉｎｔｅｄ　ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＭＥＮＧ　Ｘｉｎ－ｈａｏ１，ＹＡＯ　Ｃｈｅｎｇ１，ＹＡＮＧ　Ｚｈｅｎ－ｇｕｏ１，ＬＩ　Ｚｈｉ－ｄｏｎｇ２，ＣＨＥＮ　Ｂｅｉ　２（１．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｆｕｄａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ　２００４３３，Ｃｈｉｎａ；２．Ｓｈｅｎｚｈｅｎ　Ｆａｓｔｐｒｉｎｔ　Ｃｉｒｃｕｉｔ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ，Ｓｈｅｎｚｈｅｎ５１８０５７，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｙ　ｕｓｉｎｇ　ｌｉｑｕｉｄ　ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ，ｓｉｌｖｅｒ　ｎｉｔｒａｔｅ　ａｓ　ｒａｗ　ｍａｔｅｒｉａｌ，ｈｙｄｒａｚｉｎｅ　ｈｙｄｒａｔｅ　ａｓ　ｒｅｄｕｃｉｎｇａｇｅｎｔ，ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ（ＰＶＰ）ａｓ　ｄｉｓｐｅｒｓｅ　ａｇｅｎｔ，ｕｌｔｒａｆｉｎｅ　ｓｉｌｖｅｒ　ｐｏｗｄｅｒ　ｗａｓ　ｐｒｅｐａｒｅｄ　ｂｙ　ｄｒｏｐｐｉｎｇ　ｓｉｌｖｅｒｎｉｔｒａｔｅ　ｉｎｔｏ　ｒｅｄｕｃｉｎｇ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ　ａｔ　ｒｏｏｍ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ａｎｄ　ｔｈｅｎ　ｓｅｐａｒａｔｅｄ　ｂｙ　ｆｉｌｔｒａｔｉｎｇ　ｗｉｔｈ　ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ　ｆｉｌｔｅｒ．Ｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｓ　ｗｅｒｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ　ｂｙ　ＴＥＭ，ＸＲＤ　ａｎｄ　Ｐａｒｔｉｃｌｅ　Ｓｉｚｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍｓ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ＰＶＰａｎｄ　ＡｇＮＯ３ｏｎ　ｔｈｅ　ｓｉｚｅ　ａｎｄ　ｙｉｅｌｄ　ｏｆ　ｕｌｔｒａｆｉｎｅ　ｓｉｌｖｅｒ　ｐｏｗｄｅｒｓ　ｗｅｒｅ　ａｌｓｏ　ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｉｓ　ｎｏｖｅｌ　ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｅｎｊｏｙｓ　ａ　ｇｏｏｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｐｒｏｓｐｅｃｔ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ｏｆ　ｈｉｇｈ　ｐｕｒｉｔｙ　ａｎｄ　ｕｎｉｆｏｒｍ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｉｎｄｅｘ　ａｓ　ｃｏｍｐａｒｅｄ　ｔｏｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ　ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｒｉｎｔｅｄ　ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ；ｕｌｔｒａｆｉｎｅ　ｓｉｌｖｅｒ　ｐｏｗｄｅｒ；ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ６４５复旦学报（自然科学版）　第５０卷。

电子浆料用银粉的制备的开题报告引言：电子浆料是一种功能性材料，广泛用于电子、通讯、半导体、液晶显示等领域。

银粉作为电子浆料的重要成分之一，具有导电性好、粘结力强、稳定性高等优点，因此在电子浆料中的应用十分广泛。

本文将介绍电子浆料中银粉的制备方法及其对电子浆料性能的影响。

一、电子浆料中银粉的制备方法1. 化学还原法化学还原法是目前制备银粉的主要方法之一，其步骤如下：1）将硝酸银和还原剂溶于水中；2）加热反应，使溶液中的银离子被还原成银粒子；3）经过净化、干燥等步骤得到银粉。

化学还原法制备的银粉粒径较小，分散性好，但在还原剂的选择、反应条件的控制等方面需要较高的技术水平。

2. 电化学沉积法电化学沉积法是通过电解的方式，在电极表面上沉积银粒子，其步骤如下：1）将含银的电解液中的银离子电解到合适的电极上；2）银离子在电极表面接受电子而被还原成银粒子；3）经过净化、干燥等步骤得到银粉。

电化学沉积法制备的银粉粒径较大，但银粉的纯度高，稳定性好。

3. 氧化还原法氧化还原法是通过还原银盐得到银粉，其步骤如下：1）将银盐溶于水中；2）加入还原剂，使银盐被还原成银粒子；3）经过净化、干燥等步骤得到银粉。

氧化还原法制备的银粉纯度高，但由于还原剂的选择及反应条件的控制较为困难，所以银粉的粒径大小、分散性差异较大。

二、银粉对电子浆料性能的影响银粉是电子浆料中的重要成分之一，对电子浆料的性能有很大的影响。

下面将对银粉对电子浆料性能的影响进行简述：1. 导电性能由于银粉具有导电性好的特性，所以银粉的使用可以提高电子浆料的导电性能，从而提高电子器件的效率。

2. 粘结力银粉的粘结力与电子浆料的粘结性有关。

通过控制银粉制备过程中的处理条件可以影响银粉的粘结力，从而改善电子浆料的粘结性，提高电子器件的稳定性。

3. 稳定性银粉的稳定性也十分重要，银粉的不稳定性可能会导致电子器件的稳定性受到影响。

因此，银粉的制备过程和处理过程中需要控制好反应条件，使得银粉的稳定性达到最佳水平。