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2025SMM(第六届)白银产业链创新大会

白银作为重要贵金属之一,不仅在金融市场中发挥保值和投资的功能,还因其优良的导电性等特性,被广泛应用电子工业等多个领域。为推动白银产业可持续发展,加强行业的沟通合作,2025年5月举办白银全产业链会议。

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2025SMM(第六届)白银产业链创新大会

技术贴:湿化学法生产银铜微纳米粉【SMM白银大会】

来源:SMM

5月16日,在由上海有色网信息科技股份有限公司(SMM)主办,宁波浩顺贵金属有限公司、全达新材料(宁波)有限公司协办,福建紫金贵金属材料有限公司、惠州市怡安贵金属有限公司、江苏江山制药有限公司、郑州金泉矿冶设备有限公司、湖南盛银新材料有限公司、浙江伟达贵金属粉体材料有限公司、广西中马中联金跨境电商有限公司、苏州星翰新材料科技有限公司、永兴众盛环保科技有限公司、IKOI S.p.A、湖南正明环保股份有限公司、昆山鸿福泰环保科技有限公司、山东恒邦冶炼股份有限公司等赞助单位大力支持的2025SMM(第六届)白银产业链创新大会上,苏州星翰新材料科技有限公司粉体研发部主任张猛分享了湿化学法生产银铜微纳米粉。

湿化学生产银铜微纳米粉体

►目标

吨位级提供银、铜、镍、银包铜、银包镍微纳米粉体,并确保批次稳定性

►监测指标

形貌、尺寸、粒径分布、结晶度、比表面积、振实密度、松装密度、杂质含量电阻率、抗氧化电阻率、致密度、酸碱度、相容性……

►难点

1、金属粉体的可控制备

参数的排列组合:反应物、温度、压强、浓度、时间、搅拌、助剂、pH…

化学热力学/动力学,电化学,晶体生长、奥斯瓦尔德熟化…

2、体系的放大

mL/克级-----L/公斤级--------m3/吨级;三传(动量、热量、质量)一反(反应),放大效应。

3、批次稳定性

制备阶段:根据允许的数据波动范围,确定工艺窗口后处理阶段:筛分、混粉、改性.……成本问题,质检质控。

湿化学银粉

银粉生产:以硝酸银为原料,采用液相化学法制备高纯度银粉。在反应过程中可通过对温度、反应时间、还原剂用量等工艺参数来控制颗粒形貌及尺寸。

应用范围:适用于晶硅太阳能电池银浆、5G滤波器和低温电子银浆领域。

产品特性:

1.分散性好,可以与溶剂、有机相很好的融合;不易团聚,易配成浆料。2.结晶度高。3.收缩率小、填充性好。4.烧损低。5.烧结温度可调,导电性好。6.粒径分布从几十纳米到几微米可调,主要有球粉、片粉、棒粉、线粉等。

•低温烧结高活性银粉

可在150℃以下无压烧结,融成一体导电导热网络,具有优异的导电导热特性。稳定的一体导电导热网络,可实现低温烧结,高温服役。用于导电胶、导热胶、电子浆料与功能器件封装等领域。

•一维银粉

导电墨水、透明电极:高导电性、抗干扰能力强、高度稳定性、柔性强、耐曲挠。

银粉应用:光伏浆料

低接触电阻、低线电阻、高填充率、良好的印刷性和线型。

银粉应用:导电/导热胶

合作方用星翰银粉配制的导电/导热胶,体积电阻率低至10-6Qcm量级,热传导系数约10W/mk。

湿化学银包铜粉

采用置换-还原法制备包覆层致密且均匀的银包铜粉体,研发出的生产工艺可实现从亚微米到微米级、从球状、片状和棒状的高效包覆。

应用范围 (Application)

用于制备导电浆料、 导电印刷油墨、 导电胶、 薄膜开关等中低温料浆,可以代替银粉用于电子行业上。

产品特性 (Features)

1.银层均匀致密、抗氧化性强; 2.结晶度高;3.粒径集中、分散性好; 4.导电性好; 5.银含量可调。

低银含量、高致密性、高抗氧化银包铜粉体(球状、片状)的开发

14%银含量的银包铜粉置于140摄氏度的空气环境中,经过8天,电阻率有上升,最终稳定在2.3x10-5Ω•cm左右。

推测引起银包铜失效的原因:1)铜扩散到银层,2)银离子迁移,3)铜被氧化,通过理论计算和实验验证,1)和2)在银包铜的使用条件下可忽略不计,因此我们将研发重点放在了如何抑制铜的氧化上。下图第一排为失效前,第二排为失效后。

银包铜粉包覆致密性的定量检测

HP针对铜会发生反应生产铜离子。

HP沿银层的缝隙流入铜表面,和铜进行反应,由于银包覆的致密程度不同,HP和铜的接触面大小不同,导致对铜的腐蚀作用不同,从而根据最终测得的铜离子量来反映铜的被腐蚀量,进而转换为抗氧化能力。

该体系反应迅速,易于精确检测。

同一样品随着时间的延长,颜色越来越深,说明更多的铜析出;同一时间内,不同样品,颜色越浅,析出铜越少,致密性越好;可用EDTA 精确滴定析出铜的量。

湿化学银包镍粉

相比银包铜,抗氧化性更强,可在更高温度下使用。

镍核纯度>99.95%,银壳厚度50-300nm可调,镍核与银壳层的复合结构,兼具镍的高强度和银的高导电性。

•铜粉生产:以铜盐为原料,采用液相化学法制备高纯度铜粉。在粒径上可实现纳米、亚微米和微米级可控制备;在形貌上可实现球状、片状和枝晶状的定向调节。

应用范围 (Application):用于制造多层陶瓷电容器的终端和内部电极、 电子元件的电子浆料等。

产品特性 ( Features):1.粒径集中,分散性好 2.结晶度高 3.耐氧化。

高导电性、抗氧化性单晶铜粉的开发

优异性能的关键:单晶、择优晶面 : 单晶铜电阻接近于银;(111)为择优晶面,使Cu的抗氧化性大为增强。

亚微米、纳米铜粉:室温电阻与银粉一个数量级;烧结电阻可与银粉持平;抗氧化处理后,抗氧化电阻明显提升。

此外,其还对苏州星翰新材料科技有限公司进行了简介。


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李丹
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