一种高振实密度贵金属粉体的制备方法与流程

本发明涉及一种贵金属粉体的制备方法，具体是一种高振实密度贵金属粉体的制备方法。

背景技术：

贵金属浆料是电子工业领域最重要的材料，随着电子产品的微型化、小型化和微纳技术的发展，以贵金属粉体制备出各种各样的导电厚膜浆料广泛应用于印刷电路的涂布和电路互连上，而贵金属浆料的印刷分辨率又极大的受制于贵金属粉体的性能参数。尤其是近年来LTCC技术的大量应用和飞速发展，对贵金属粉体则提出了更高的要求，它要求贵金属粉体具有振实密度高，分散性好等特点，如此就能进一步的提升浆料中的贵金属含量并获得更高的印刷分辨率。目前国内外制备贵金属粉体的方法很多，包括气相法、固相法、液相法等。其中气相法的投资大、能耗高、产率低；固相法制备的粉体粒径偏大；液相法工艺相对简单，适合于大批量的工业化生产。

目前国内企业生产的贵金属粉体存在颗粒团聚、分散性差等问题，所配制的浆料存在烧结收缩大，膜层不够致密，因而不适用于LTCC技术、太阳能电池等高端领域。而这些领域对贵金属粉体的具体要求为：单分散性好，粉体团聚少，振实密度高和比表面积小。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了克服上述技术难点而提供一种高振实密度、单分散、比表面积小且易于大规模生产的贵金属粉体的制备方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高振实密度贵金属粉体的制备方法，包括以下步骤：

(1)分别配制贵金属盐溶液和还原剂溶液，贵金属盐溶液浓度为1-200g/L，还原剂溶液浓度为1-200g/L；

(2)向所述还原剂溶液中加入高分子分散剂和阻聚剂，并使其充分溶解、混合均匀；

(3)在搅拌条件下将所述贵金属盐溶液加入到步骤(2)中所得的还原剂溶液中；

(4)将上述溶液不断搅拌并保证反应充分进行，之后向反应体系中加入表面改性剂，对粉体表面进行改性；

(5)粉体离心分离或粉自然沉降后，用去离子水和酒精清洗数次；

(6)在50-100℃条件下烘干，打粉分散，即得平均粒径分布在1-3μm的高振实贵金属粉体。

作为本发明进一步的方案：所述贵金属盐为氯金酸、硝酸银、硝酸钯、二氯二氨合钯、氯铂酸中的一种。

作为本发明再进一步的方案：所述高分子分散剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、明胶和阿拉伯胶中的一种或任意几种的混合物。

作为本发明再进一步的方案：所述阻聚剂为松香、丙烯酸树脂和聚乙烯醇缩丁醛中的一种或任意几种的混合物。

作为本发明再进一步的方案：所述高分子分散剂的重量为贵金属盐的5-50％。

作为本发明再进一步的方案：所述阻聚剂的重量为贵金属盐的0-5％。

作为本发明再进一步的方案：在所述步骤(3)中，所述还原剂与贵金属盐的质量比为1∶1。

作为本发明再进一步的方案：所述还原剂为抗坏血酸、甲醛、次亚磷酸钠、水合肼、亚硫酸钠的一种或任意几种的混合物。

作为本发明再进一步的方案：所述表面改性剂为硬脂酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、十六醇、十二硫醇、硬脂酸丁酯、辛酸乙酯的一种或任意几种的混合物。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明反应步骤简单易行，适合大规模批量生产；另外可通过浓度、反应温度的调整对粉体参数进行可控调整；本发明在反应中引入金属表面改性步骤，使得粉体表面由亲水转变为亲油表面，使之在后期浆料轧制过程中更容易与有机载体中的油性溶剂充分混合；本发明所制备的贵金属粉体兼顾分散性、结晶度和振实密度，能满足电子工业用贵金属粉体的应用要求。

附图说明

图1为高振实密度贵金属粉体的制备方法所得银粉的SEM图。

图2为高振实密度贵金属粉体的制备方法所得银粉的粒径分布图。

图3为高振实密度贵金属粉体的制备方法所得金粉的SEM图。

图4为高振实密度贵金属粉体的制备方法所得钯粉的粒径分布图。

图5为高振实密度贵金属粉体的制备方法所得所得铂粉的粒径分布图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

分别配制浓度为200g/L的硝酸银溶液1L和200g/L的维生素C还原液1L，并向还原液中加入500mL浓度为200g/L的明胶分散剂溶液和5mL浓度为1g/mL的聚乙烯醇缩丁醛溶液，以加入分散剂后的还原剂溶液为母液，将硝酸银溶液搅拌下逐滴加入到还原母液中，加料完成后继续搅拌5-10min，待粉体颜色不再变化后向反应体系中加入1g辛酸乙酯，之 后静置沉降；以去离子水清洗沉淀3-5次后，60℃干燥粉体，所得银粉如图1所示，具有较好的球形，其粒径分布如图2所示，D50为2.3μm，分散性好，粒径分布窄，振实密度6.0g/mL。

实施例2：

分别配制浓度为100g/L的氯金酸溶液1L和100g/L的维生素C还原液1L，并向还原液中加入500mL浓度为20g/L的聚乙烯醇分散剂溶液，以加入分散剂后的还原剂溶液为母液，搅拌下将氯金酸溶液于5s内加入还原母液中，加料完成后继续搅拌5-10min，待粉体颜色不再变化后向反应体系中加入0.5g硬脂酸，之后静置沉降；以去离子水清洗沉淀3-5次后，60℃干燥粉体，所得金粉如图3所示，具有较好的球形，D50为1.7μm，分散性好，粒径分布窄，振实密度8.1g/mL。

实施例3：

分别配制浓度为200g/L的硝酸钯溶液1L和200g/L的次亚磷酸钠还原液1L，并向还原液中加入160mL浓度为200g/L的聚乙烯吡咯烷酮分散剂溶液和3mL浓度为1g/mL的丙烯酸树脂溶液，以加入分散剂后的还原剂溶液为母液，搅拌下将硝酸钯溶液逐滴加入到还原母液中，加料完成后继续搅拌5-10min，待粉体颜色不再变化后向反应体系中加入1g十六醇，之后静置沉降；以去离子水清洗沉淀3-5次后，60℃干燥粉体，所得钯粉粒径分布如图4所示，D50为1.4μm，分散性好，粒径分布窄，振实密度5.6g/mL。

实施例4：

分别配制浓度为200g/L的氯铂酸溶液1L和200g水合肼还原液，并向还原液中加入100mL浓度为100g/L的聚乙烯吡咯烷酮分散剂溶液。以加入分散剂后的还原剂溶液为母液，搅拌下将氯铂酸溶液逐滴加入还原母液中，加料完成后继续搅拌5-10min，待粉体颜色不再变化后向反应体系中加入0.5g十二硫醇，之后静置沉降；以去离子水和酒精分别清洗沉淀3-5次后，60℃干燥粉体，所得铂粉粒径分布如图5所示，D50为1.3μm，分散性好，粒径分布窄，振实密度4.9g/mL。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。