중국 파우더 네트워크 뉴스 "Luoshan 옥 벨트는 가장 낭만적이며 은색 창살은 머리를 천천히 감싸기 위해 비스듬히 삽입됩니다." 은은 보통 보석의 형태로 모든 사람의 시야에 나타납니다. 그러나 산업에서는은 분말은 전기 및 전자 장비, 납땜, 촉매, 의학 및 건강, 포장, 목재 보존, 정수, 태양 전지 실버 페이스트 및 기타 분야에서 사용할 수 있습니다. 특히 전자 산업에서 은 분말은 주로 전자 페이스트에 사용되는 가장 널리 사용되는 귀금속 분말입니다.
이미지 출처 : 시안 홍싱 전자 페이스트
전자 페이스트는 일정 비율로 전도성 상 분말, 결합제, 용매 및 보조 제제로부터 제조된 점성 페이스트의 일종이다. 그것은 재료, 야금, 화학 산업 및 전자 기술을 통합하는 전자 기능성 재료입니다. 우수한 전기 전도성으로 인해은 분말은 전자 페이스트의 전도성 단계로서 중심 역할을하며 형태, 구조 및 입자 크기 특성은 페이스트의 성능에 영향을 미칩니다. 따라서, 은 분말의 제조 기술은 특히 중요하다.
은 분말 분류
은 분말은 주로 플레이크실버 분말, 구형은 분말 및 수지상 은 분말로 나뉩니다. SEM 이미지는 다음과 같습니다.
위에서 아래로 플레이크실버 분말, 구형은 분말 및 수지상 실버 분말의 SEM 이미지가 있습니다.
◆구형은 분말은 구형이 높고, 구형은 분말로 제조된 은 페이스트는 유동성이 좋으며 양극의 미세한 격자선을 잘 통과 할 수 있습니다. 구형은 분말의 특성은은 분말에 대한 전면 실버 페이스트의 요구를 충족시킬 수 있습니다. 이 연구는 구형은 분말과 표면 처리의 다양한 생산 방법이은 페이스트의 성능에 영향을 줄 수 있음을 발견했습니다. 전면 실버 페이스트의 요구를보다 잘 충족시키기 위해 구형은 분말은 현재 높은 수준의 구형 화 및 제어 가능한 부드러움을 향해 발전하고 있습니다.
◆플레이크은 분말은 주로 구형은 분말을 가공하여 생산됩니다. 독특한 이차원 구조로 인해은 페이스트에서이 유형의 은 분말의 접촉 면적은 다른 형태와 은색 분말의 접촉 면적보다 크며 얻은 실버 페이스트는 저항이 낮고 전기 전도성이 우수합니다. 동시에, 플레이크실버 분말은은 페이스트에 플레이크 구조를 가지고있어 은색 페이스트의 소결의 소형화를 향상시킬 수 있습니다. 동시에, 플레이크은 분말의 표면적은 다른 실버 분말보다 크며, 이는 동일한 품질의 플레이크실버 분말로 만든은 페이스트가 더 큰 코팅 면적을 가짐을 의미하므로 실버 페이스트의 실버 함량과 코팅 두께를 동시에 줄일 수 있습니다. 좋은 전기 전도성을 유지합니다. 백 실버 페이스트의 원료로서, 플레이크실버 분말은 실버 페이스트의 비용을 줄이면서 낮은 저항력을 유지할 수 있습니다. 그러나 준비된 실버 페이스트의 유동성이 좋지 않기 때문에 그리드 라인이 매우 얇은 양극에는 사용할 수 없습니다.
◆Dendrite 은 분말은 은 분말 입자가 고도로 정렬 된 수지상 구조로 자발적으로 응집되어 형성됩니다. 일부 학자들은은 페이스트에 수지상 은 분말의 적용을 연구하여 수지상 은 분말이 전도성 실버 페이스트에 적합하지 않다는 것을 발견했습니다. 연구에 따르면, 수지상 은 분말로부터 제조된 은 페이스트를 소결하여 형성된 후막이 너무 느슨하여 전기 전도도가 떨어진다. 이는 수지상 은 분말의 표면 에너지가 너무 커서 응집되기 쉽기 때문에 수지상 은 분말로 만든 은색 페이스트가 인쇄 중에 화면을 통과하고 소결 중에 은색 페이스트가 심각하게 수축하기 때문입니다. 성능 또한 매우 열악하며 수지상 은 분말은 일반적으로 태양 전지의은 페이스트에 사용되지 않습니다.
전자 실버 페이스트 용 실버 파우더
현재 전자 페이스트에 사용되는은 분말은 대부분 초미세 은 분말이며, 그 형태는 일반적으로 구형은 분말과 플레이크은 분말입니다. 은 분말의 입자 크기가 너무 크거나 너무 작 으면 은 페이스트의 특성과 전도성이 영향을 받으므로 은분말의 입자 크기를 적절한 범위 내에서 제어 할 필요가 있습니다. 더 나은 효과를 얻기 위해는은 분말의 제조에 단일 입자 크기의은 분말을 사용할 수 없으며 충분한 접촉 면적을 보장하기 위해 큰 입자 크기와 작은 입자 크기의은 입자가 서로 채워져야합니다. 은 페이스트를 제형화 할 때, 0.2 ~ 4 μm의 입자 크기를 가진 혼합 된 은 분말은 일반적으로 은색 분말의 작은 입자가은 분말의 큰 입자 사이의 틈새를 채울 수 있도록하기 위해 사용되므로 성형 된은 페이스트가 더 나은 치밀감을 갖습니다.
전자 실버 페이스트 용 실버 분말의 제조 기술
밀링 공정의 본질에 따르면은 분말의 준비 방법은 물리적 방법과 화학적 방법으로 크게 나눌 수 있습니다.
1 물리학
물리적 인 방법은은 분말에 물리적 인 변화 만 일으키고 미량 화학 반응은 국소 산화로 인해 발생합니다. 물리적 인 방법은 은 결정과 입자 사이의 반 데르 발스 힘 사이의 금속 결합력을 극복하고 다른 불순물을 도입하지 않으며 외부 힘에 의해 제공되는 에너지의 도움으로 은결정을 무한히 미세 입자로 나눕니다. 초미세 실버 분말의 제조에서 일반적으로 사용되는 물리적 방법에는 레이저 절제, 분무 및 고 에너지 볼 밀링이 포함됩니다.
1.1 레이저 절제 방법
펄스 레이저는 액체에 분산 된 나노 규모의 입자를 얻기 위해 금속은색 표적을 절제하는 데 사용됩니다. 레이저 절제 기술은 간단하고 빠르며 준비된 입자는 순수하며 안정성과 제어 가능성이 높습니다. 도 1은 나노초 레이저 절제 장치의 개략도이다. 레이저 발생기는 순수한 은판에 지속적으로 초점을 맞춘 레이저를 치는 데 사용됩니다. 순수한 은판은 분산제를 함유 한 액체 환경에 배치되고 레이저는 표적을 폭격합니다. 나노입자는 물질 밖으로 스퍼터링되고, 최종적으로 액체 환경에 균일하게 분산된다.
그림 1 나노초 레이저 절제의 개략도
1.2 고에너지 볼 밀링
고에너지 볼 밀링은 기계적 분쇄 방법입니다. 작은 재료 조각 또는 전처리 된 거친 분말은 볼 밀에 의해 분쇄, 분쇄 및 분쇄되어 더 미세한 금속 분말 또는 합금 분말을 얻을 수 있으며, 이는 플레이크실버 분말을 제조하는 주요 방법입니다. 볼 밀이 회전하면 원심력의 작용으로 실린더가 높은 지점으로 상승함에 따라 볼이 중력 아래로 자연스럽게 떨어지고 볼과 볼 사이의 마찰과 떨어지는 볼의 충격에 의해 재료가 부서집니다.
1.3 분무 방법
분무화 방법은 고압 공기 흐름을 통해 분무 장치 내의 용탕 액체를 분쇄하고, 분쇄 된 금속 액체가 무수한 작은 구형 입자로 튀어 나오고, 최종적으로 분말이 냉각 매체에 의해 수집됩니다. 통상의 분무법에 의해 얻어지는 금속 분말은 비교적 거칠고, 일반적으로 0.5∼1mm이다. 더 미세한 초미세 분말을 얻기 위해 용융 금속은 액체 용기에서 슈트로 흘러 들어간 다음 액체는 슈트에서 흐르는 컨베이어 벨트로 보내집니다. , 유동 액체는 분쇄되어 냉각 매체로 떨어집니다. 분무화의 방법은 가스 분무화, 물 분무화, 원심 분무 및 진공 분무를 포함한다.
2 화학적 방법
분말의 응집은 밀링 공정에서 해결해야 할 가장 큰 문제입니다. 초미세 분말은 넓은 표면적을 가지며 자발적으로 응집되어 표면적을 줄이고 안정적인 상태를 달성합니다. 물리적 인 방법으로 금속 분말을 준비하는 비용은 상대적으로 높습니다. 볼 밀링 방법은 새로운 불순물을 도입하기 쉽고 볼 밀링의 입자 크기는 제한적입니다. 레이저 절제 방법은 대규모 생산에 사용할 수 없으며 공정이 복잡하고 비용이 많이 듭니다. 분무 방법은 거친 분말의 대량 생산에 사용됩니다. 미세 분말에는 적합하지 않습니다. 전자 페이스트 용 실버 파우더는 정기적 인 모폴로지, 작은 입자 크기, 균일 한 입자 크기 분포, 높은 분산성 및 높은 탭 밀도가 필요한 엄격한 성능 요구 사항을 가지고 있습니다.
화학적 방법에는 많은 제어 가능한 요소가 있으며, 반응 조건을 제어함으로써 다른 특성을 가진은 분말을 생산할 수 있습니다. 핵형성 및 핵화 성장은 상전이 과정에서 요구된다. 현재, 단계 전이에서 핵형성 및 성장 과정을 제어하기 위한 다양한 방법과 이론이 있다. 초미세 은 분말을 제조하기위한 주요 화학적 방법은 액체 상 환원 방법, 액체 상 침전 변환 방법 및 마이크로 에멀젼 방법입니다. 은 분말.
2.1 액상 환원 방법
상기 방법은 환원제가 은염 용액에 첨가되고, 은이온이 환원반응의 조건을 조절함으로써 은 원소로 환원되는 것이다. 은염은 액체에 완전히 용해되어 균질한 액상을 형성하고, 환원제는 무기 또는 유기 환원제로부터 선택될 수 있다. 초미세 은 분말을 제조하기 위해, 은 입자의 응집을 감소시키기 위해 특정 분산제 또는 보호제가 종종 환원 시스템에 첨가된다. 액상 화학 환원 방법은 질산은 용액 또는 암모니아 용액을 산화제 전구체로 사용하고 반응 공정의 온도와 pH를 조절하여 은 입자를 감소시킵니다. 환원 후, 얻어진 은분말을 여과, 세척 및 건조하여 은분말을 얻었다.
2.2 마이크로에멀젼 방법
마이크로에멀젼은 두 개의 비혼화성 액체에 의해 형성되고, 열역학적으로 안정하고, 등방성이며, 투명 또는 반투명 분산 시스템이며, 하나 또는 두 개의 계면활성제 계면 필름에 의해 미세하게 안정화된다. 액체 방울. 이 안정적인 물방울은 수십 나노 미터 사이의 직경을 가진 작은 반응기를 구성합니다. 환원제 용액과 질산은 용액이 동시에 이러한 작은 반응기에 혼합되면 나노 실버 분말이 자발적으로 환원 될 수 있으며 마이크로 액적 막이 계면 활성제에 의해 둘러싸여 있으므로 형성된 나노 은핵이 바깥쪽으로 확산되어 응집되지 않습니다. 마이크로 에멀젼 방법은 액상 환원 방법에서 특별한 방법입니다. 둘 다 순수한 액상 시스템에서 발생하는 반응이지만 마이크로 에멀젼 방법은 두 가지 비혼화성 용매의 조합입니다. 제조된 은분말은 다음과 같다. 나노 규모로, 입자 크기는 더 미세하고 균일하다.
2.3 액상 침전 변환 방법
이 방법에서 질산은은 염화은, 탄산은, 초산은, 산화은과 같은 은침전물로 전환되고, 환원제를 첨가하여 액상 환경에서 침전물을 환원시켜 은 분말을 얻는다. 은 분말은 또한 열 분해 방법에 의해 직접 분해 될 수있다. 예를 들어, 염화은은 200 °C에서 분해되기 시작하고, 분해는 400 °C에서 가장 폭력적입니다. 500 °C 이상 지나면 기본적으로 염화은은 잔존하지 않으며 온도가 상승하여 휘발의 원인이됩니다. 고온 휘발을 방지하기 위하여 탄산나트륨 제련제를 첨가할 수 있다.
순수한 액체 상 환원 방법과 비교할 때, 액체 상 침전 변환 방법은은의 환원 전극 전위를 감소시킬 수 있으므로 대부분의 환원제는은 분말을 줄일 수 있습니다. 모상으로서 침전 단계는 핵형성 부위 및 핵형성 에너지를 제공하고, 은 분말을 침전시키는 것이 더 쉽다. 침전 변환 방법은 침전을 준비하는 동안 보호제를 첨가하고 침전의 입자 크기 및 형태를 엄격하게 제어 할 수 있습니다. 은 이온과 다른 음이온의 결합 능력은 매우 강하며, 형성된 침전물은 응집체를 플록으로 침전시켜 은 분말을 환원시킬 때 분산됩니다.
요약
지금까지은 분말은 전도성 실버 페이스트 연구에서 많은 업적을 달성했지만 여전히 탐구해야 할 많은 문제가 있습니다. 또한, 다른 공정 방법으로 제조 된은 분말은 그 자체의 장점과 단점을 가지고 있으므로 연구원은 전자 실버 페이스트의 증가하는 수요를 충족시키기 위해 더 나은 성능의은 분말을 제조하기 위해은 분말의 공정 최적화에주의를 기울여야합니다.
참조 소스:
[1] Liu Zhongqi, Liu Chunsong, et al. 전자 페이스트를위한 실버 파우더의 준비 과정을 검토하십시오. 2014.
【2】동게, 외. 은 분말 특성이 태양 전지 페이스트에 미치는 영향. 기능성 재료. 2021.
【3】 Su Shaojing. 화학적 환원 방법에 의한 전자 페이스트용 은 분말의 제조 및 그 특성에 대한 연구. 2018.
(중국 파우더 네트워크 / Xingyao에 의해 편집)
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