[发明专利]一种粒径可控分布的类球形银粉及其制备方法与应用

说明书

本申请公开了一种粒径可控分布的类球形银粉及其制备方法与应用，属于银粉制备技术领域。所述银粉包括第一银粉、第二银粉和第三银粉，所述第一银粉、第二银粉和第三银粉的粒径范围分别为2.7～5μm、0.3～0.7μm和0.8～2.5μm，所述第一银粉的质量分数为5％～20％，所述第二银粉的质量分数为5％～25％。该类球形银粉粒径分布范围广，由不同粒径大小的颗粒组成，且同时具有微米、亚微米以及纳米级银粉，振实密度高，比表面积大，分散均匀，其制备的银浆串阻较低，性能优异，在太阳能电池用银浆和/或电子元器件用电极银浆等电子浆料领域具有广阔的应用前景。

技术领域

本申请涉及一种粒径可控分布的类球形银粉及其制备方法与应用，属于银粉制备技术领域。

背景技术

银粉具有优异的导电导热性能，广泛应用于厚膜导电浆料、高低温导电胶、电磁屏蔽等电子浆料领域。银粉作为导电填料，是电子浆料的重要组成部分，是决定浆料性能的关键材料，因此也是目前使用最为广泛且用量最大的一种贵金属粉体材料。

为了满足电子和微电子器件日新月异的功能需求，对电子浆料及其银粉也提出了更新和更高的性能要求。作为一种贵金属粉体材料，通常要控制银粉的形貌、粒径、比表面积等基本的粉体特征，其中粒径更是影响银粉应用性能的关键指标，尤其是影响银粉浆料的串阻。

目前，银粉多为均一粒径，因此银粉颗粒间的间隙较大，会增加银粉浆料的串阻。为了减小银粉颗粒间的间隙，提高银粉的振实密度，通常需要将多种不同粒径的银粉分别合成后，再通过物理混合的方法进行混合，因此步骤复杂，且混合效果差，难以混合均匀。

发明内容

为了解决上述问题，提供了一种粒径可控分布的类球形银粉及其制备方法与应用，该类球形银粉粒径分布范围广，由不同粒径大小的颗粒组成，且同时具有微米、亚微米以及纳米级银粉，振实密度高，比表面积大，分散均匀，其制备的银浆串阻较低，性能优异，在太阳能电池用银浆和/或电子元器件用电极银浆等电子浆料领域具有广阔的应用前景。

根据本申请的一个方面，提供了一种粒径可控分布的类球形银粉，所述银粉包括第一银粉、第二银粉和第三银粉，所述第一银粉、第二银粉和第三银粉的粒径范围分别为2.7～5μm、0.3～0.7μm和0.8～2.5μm，

所述第一银粉的质量分数为5％～20％，所述第二银粉的质量分数为5％～25％。

可选地，所述银粉还包括第四银粉，所述第一银粉、第二银粉、第三银粉和第四银粉的粒径范围分别为2.7～5μm、0.3～0.7μm、0.8～1.4μm和1.5～2.5μm，

所述第一银粉、第二银粉、第三银粉和第四银粉之间的质量比为5～20：5～25：30～75：5～20；

优选的，所述第一银粉、第二银粉、第三银粉和第四银粉的粒径分别为3μm、0.5μm、1μm和2μm，

所述第一银粉、第二银粉、第三银粉和第四银粉之间的质量比为5：15：65：15。

根据本申请的另一个方面，提供了一种用于制备上述任一项所述的类球形银粉的制备方法，其包括以下步骤：

(1)分别将硝酸银、分散剂和抗坏血酸溶于去离子水，配制得到硝酸银溶液、分散剂溶液和抗坏血酸溶液；通过加入抗坏血酸作为还原剂，将硝酸银溶液中的银离子还原成为银颗粒，且抗坏血酸在酸性条件或碱性条件中都具有还原能力，且无需加热，在室温下具有还原性，且价格便宜、反应温和。

(2)向所述分散剂溶液中加入pH调节剂，使所述分散剂溶液的pH值为4-6；然后在搅拌条件下，将部分硝酸银溶液和全部抗坏血酸溶液加入到所述分散剂溶液中，制得银粉浆液；其中，在加入硝酸银溶液总质量的5％～20％后，向所述分散剂溶液中至少加入一次pH调节剂，使所述分散剂溶液的pH为5～8；通过多次调节溶液的pH，控制银粉颗粒的粒径，得到不同粒径分布的银粉，此外，通过控制合适的粒径，能够有效防止银粉颗粒团聚；