CN115055690B - 一种晶粒定向聚集的全球形多晶银粉及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种晶粒定向聚集的全球形多晶银粉及其制备方法，属于新型银粉制备技术领域。该方法包括步骤：1)分别配制含硝酸银的溶液A；含分散剂和抗坏血酸的溶液B；含抗坏血酸的溶液C，溶液C的pH为8‑10；2)在溶液B中加入pH调节剂调节pH为4‑5，将溶液A和溶液C同时加入至溶液B中；3)待溶液A和溶液C加料完成后，将表面处理剂加入至溶液B中；4)将步骤3)的反应物经过固液分离、洗涤和干燥后，得到晶粒定向聚集的全球形多晶银粉。该方法利用液相还原法制备球形银粉，反应条件温和，制备的银粉球形度高，粒径可控，并且单一产量高，适于大批量工业化生产。

Description

一种晶粒定向聚集的全球形多晶银粉及其制备方法

技术领域

本申请涉及一种晶粒定向聚集的全球形多晶银粉及其制备方法，属于新型银粉制备技术领域。

背景技术

金属银具有优异的导电导热性能和抗氧化性，广泛应用于厚膜导电浆料、高低温导电胶、电磁屏蔽、薄膜开关等电子浆料领域。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，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，对电子浆料提出了更新和更高的性能要求。作为电子浆料的重要组成部分，银粉的形貌、粒径、分散性、比表面积等基础的粉体特征，对电子浆料的电性能、流动性、印刷性等起着重要影响。其中银粉的粒径和形貌更是影响银粉应用性能的关键指标。因此，制备性能优异的银粉是制备性能良好的电子浆料的关键因素之一。

银粉因形貌不同可分为无定形银粉、片状银粉、球形银粉、花状银粉等，这些银粉因形貌不同具有不同的特点，应用在不同领域，其中在电子浆料领域中应用广泛的是无定形银粉、片状银粉和球形银粉。无定形银粉主要是由纳米银粉或者亚微纳米银粉堆积形成，能在低温干燥后者固化条件下提供良好的导电性，也能在高温烧结时更易熔融形成导电网；但无定形银粉粒径大且粒径分布宽，所以无定形银粉主要应用在对印刷性能要求不高的导电浆料中。片状银粉比表面积相对较大，颗粒间的接触主要是面接触或者线接触，电阻相对较低导电性较好。片状银粉主要应用在低温导电浆料中，这是因为电子浆料中的片银不仅会形成面与面的接触，还会形成层与层之间的叠加，从而使载体中的片银之间形成一个良好的导电整体，从而使得导电浆料在低温干燥或者固化后获得良好的电性能。

微米亚微米球形银粉具有结晶度高、分散性好、导电性好的特征，而纳米球形银粉具有比表面积大、活性高的优点。微米球形银粉应用广泛，尤其是此类球形银粉在浆料中易堆积且填充密度高，因此在硅晶太阳能电池正面银浆中一般使用微米球形银粉。当微米级球形银粉应用在太阳能硅晶电池正面银浆领域时，浆料中银粉的组成比例高达90％左右，银粉是影响正面银浆性能的关键材料之一，银粉的形貌、粒径和粒径分布、分散和表面特性等直接影响正面银浆的丝网印刷性能；银粉的堆积和填充密度、表面结构和烧结活性等直接影响正面银浆的烧结特性和导电性能。特别是为了提高太阳能电池的转化效率，正面银浆采用细栅印刷，对球形银粉的形貌和粒径要求严苛，为了保证太阳能电池具有良好的电性能，一方面要求银粉振实密度大且粒径合适，另一方面则要求银粉的形貌具有高球形度以利于提高浆料的印刷性能。

为了达到上述要求，球形银粉制备的关键是获得粒径分布窄、粒径可控、分散性好、球形度高等的粉体，现有的球形银粉的制备方法大致上分为物理法和化学法两种，物理法主要有机械球磨法、雾化法、蒸发冷凝法，化学法主要有化学还原法(液相化学还原法、电化学还原法、光化学还原法)、银盐分解法(喷雾热分解法、光照法)。化学法制备球形银粉方法简单通常操作容易、成本低、易产业化，此类研究较多。例如，专利201810577966.X提供的一种化学法合成高比面积类球形银粉的制备方法，此方法是利用pH调节剂将分散剂与还原剂混合溶液的初始pH调为1～2，然后利用蠕动泵将银盐溶液和过程pH控制剂溶液同时滴加到还原剂混合溶液中，进行还原反应，且保持混合反应液的pH值为3～9,最终得到一种高比面积的类球形银粉。专利202110829409.4中提供的了一种化学合成全球形银粉的制备方法，他们先将硝酸银溶液与柠檬酸三钠混合得到前驱体溶液，抗坏血酸溶液中加入分散剂得到还原剂溶液，在20-60℃的避光条件下，将前驱体溶液快速倾倒入还原剂溶液中，持续搅拌至反应结束，即可得到球形银粉。物理法制备球形银粉需要特定设备且操作条件要求高，例如专利CN201310267018.3中提供的一种雾化法制备球形银粉的方法，他们将液氨分解成含氢气和氮气的混合气体，此混合气体通过输气管道进入喷雾热解炉中，雾化成雾滴的硝酸银溶液，与氢气和氮气的混合气体反应后进入高温陶瓷过滤器的下部进行分离，最后得到球形银粉。

例如专利201810577966.X、专利CN201310267018.3提供的球形银粉制备方法，制得的银粉均是类球形而不是全球形。例如专利202110829409.4提供的方法虽然可以获得全球形银粉，但此方法单一产量小，且无法对粒径进行调控；至于物理方法制备球形银粉，从专利CN201310267018.3中可以看出，此类方法制备过程复杂，且对依赖复杂的设备，投入较大。

发明内容

为了解决上述问题，提供了一种晶粒定向聚集的全球形多晶银粉的制备方法，该方法利用液相还原法制备球形银粉，反应条件温和，制备的银粉球形度高，粒径可控，并且单一产量高，适于大批量工业化生产。

根据本申请的一个方面，提供了一种晶粒定向聚集的全球形多晶银粉的制备方法，包括下述步骤：

1)配液：

将硝酸银溶于水中，得到溶液A；

将分散剂和抗坏血酸溶于水中，得到溶液B，所述溶液B中分散剂的重量与溶液A中硝酸银重量比为(0.1-0.5)：1；

将抗坏血酸溶于水中，加入pH调节剂调节pH为8-10，得到溶液C；

2)在所述溶液B中加入pH调节剂调节pH为4-5，将所述溶液A和溶液C同时加入至溶液B中；

3)待所述溶液A和溶液C加料完成后，将表面处理剂加入至溶液B中，所述表面处理剂的重量占所述溶液A中硝酸银重量的0.5％-3.0％；

4)将步骤3)的反应物经过固液分离、洗涤和干燥后，得到晶粒定向聚集的全球形多晶银粉。

上述制备方法是通过是湿化学氧化还原反应，反应初始阶段，加入的硝酸银与抗坏血酸快速发生氧化还原反应并生成银簇；后续加入的硝酸银与抗坏血酸在较高的pH下反应，并且生成的银晶粒在初始生成的银簇上定向聚集生长，在特定pH下硝酸银的还原速度较快但生成的晶粒又可以定向聚集，最终获得全球形多晶银粉，该银粉具有亚微米到微米级的粒径、均一的球形颗粒形貌，银粉的球形度较高，为全球形银粉。

可选地，所述溶液A中，硝酸银的浓度为1～2mol/L，优选为1.3～1.6mol/L。该硝酸银的浓度能够控制步骤2)中的硝酸银的反应速率，提高银粉的产率，便于工业化生产。

可选地，所述溶液B中水的重量是溶液A中水的重量的1.0-1.5倍；

所述溶液B中分散剂的重量与溶液A中硝酸银重量比为(0.25-0.5)：1。该分散剂对溶液B中利用静电效应和空间位阻效应阻止银粉颗粒间的团聚，吸附在银粉表面的分散剂可以阻止银晶核过分长大，同时又能减少表面能，从而使得银粉的粒径以及均匀程度得到保证。

可选地，所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮K10、聚乙烯吡咯烷酮K30和聚乙烯吡咯烷酮K90中的至少一种。使用上述聚乙烯吡咯烷酮K10、聚乙烯吡咯烷酮K30和聚乙烯吡咯烷酮K90时，形成的银粉晶核被分散剂包覆，银单质在各个银晶面上的聚集几率趋向一致，使得各晶面的生长速度一致，最终形成全球形银粉。

可选地，所述溶液B中的抗坏血酸与所述溶液A中的硝酸银的摩尔比为(0.03-0.1)：1，优选为(0.5-1)：1。

可选地，所述溶液C中的抗坏血酸与所述溶液A中的硝酸银的摩尔比为(0.5-0.7)：1，所述溶液C中抗坏血酸的浓度为0.7～0.9mol/L。

可选地，所述pH调节剂为硝酸铵、氨水、碳酸氢铵、碳酸铵、碳酸氢钠、碳酸钠、磷酸氢二钠、氢氧化钠和氢氧化钾中的至少一种；

所述溶液C中，pH调节剂与所述溶液A中硝酸银的摩尔比为(1.0～1.2):1。

可选地，步骤2)中的反应温度为10-15℃，所述溶液A和所述溶液C的加料时间为15-40min，所述溶液A和所述溶液C同时加料完成；

反应过程中，反应体系的pH为4-6。

可选地，溶液A的加料速率为130-180ml/min，溶液C的加料速率为150-240ml/min。

通过调控溶液A和溶液C的加料时间来调控反应过程中新生成的微晶的数目，进而调控银粉的粒径。加料时间越长，在反应体系PH合适的情况下，反应体系中银离子的还原速度越慢，反应体系中越不易新生成银颗粒，从而被还原出的银微晶可以在原有的银颗粒上进行生长和堆积，形成的银粉粒径变大。若加料时间过长，可能会导致在某一瞬间加料过程中PH的失控，从而导致生成的银粉虽然粒径大但是球形度不佳。而加料时间过短，则会导致体系中银颗粒数目剧增，得到的银粉粒径偏小，易使得银颗粒之间团聚，从而影响银粉的分散性。

在步骤2)中，先将溶液B的pH调节为4-5，一是为了保证最终反应体系的pH为4-6，从而为银粉晶核的形成和增长提供良好的生长环境，二是在反应初期，便于形成球形的银粉，从而提高银粉的球形度。

在以抗坏血酸为还原剂的液相还原体系中，当反应pH值较小时，抗坏血酸的还原能力降低，从而降低反应体系中银的过饱和浓度和成核速度，这使得银晶核一旦形成，后续生成的银单质在原有的晶核上生长，则生成的银粉的颗粒变大；随着反应pH的升高，反应过程中生成银单质的速率不断加快，银粉体系中银的过饱和度增大，加速了银的成核速率，短时间内能形成较多的银晶粒，为了减低系统内能的需要，银晶粒趋向于聚集成球形。

可选地，所述表面处理剂选自辛酸、十二酸、硬脂酸和油酸中的至少一种，所述表面处理剂的重量占所述溶液A中硝酸银重量的2.0％-3.0％。表面处理剂处理后，银粉具有亲油性，防止银粉在后续洗涤中发生粘连，提高银粉在银浆料中的分散性。若直接在溶液B中加入表面处理剂，则表面处理剂在溶液B中形成微乳液，银粉合成过程中受到微乳液的影响，导致粒径分布变宽。

根据本申请的另一个方面，提供了一种晶粒定向聚集的全球形多晶银粉，其采用上述任一项所述的制备方法制得的，所述银粉的粒径为0.5-2.0μm，所述银粉的振实密度为5.0-6.0g/cm³。

本申请的有益效果包括但不限于：

1.根据本申请的晶粒定向聚集的全球形多晶银粉的制备方法，反应初期硝酸银形成微晶，之后在分散剂的作用下定向聚集，形成分散的银粉颗粒，最后通过洗涤和干燥后，获得具有晶粒定向聚集结构的全球形多晶银粉。

2.根据本申请的晶粒定向聚集的全球形多晶银粉的制备方法，制备得到的银粉具有亚微米到微米级的粒径，银粉的球形度高，该银粉制备的导电浆料，银粉堆积紧密，导电性和触变性均得到提高。

3.根据本申请的晶粒定向聚集的全球形多晶银粉的制备方法，通过对氧化还原反应速度的化学动力学控制，调控反应过程中的pH，使得硝酸银被快速还原成晶粒，反应条件温和，生产周期短、易操作、重复性好且节能环保，便于大批量化生产。

4.根据本申请的晶粒定向聚集的全球形多晶银粉，该银粉的形貌均一性高，粒径可控性强，且粒径的分布窄，分散性高，用于太阳能硅晶电池正面银浆领域时，提高正面银浆的烧结特性、导电性能和印刷性能。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例1制备的银粉1#的扫描电镜图。

图2为本申请实施例2制备的银粉2#的扫描电镜图。

图3为本申请实施例3制备的银粉3#的扫描电镜图。

图4为本申请对比例1制备的对比银粉D1#的扫描电镜图。

图5为本申请对比例2制备的对比银粉D2#的扫描电镜图。

图6为本申请对比例3制备的对比银粉D3#的扫描电镜图。

具体实施方式

下面结合实施例详述本申请，但本申请并不局限于这些实施例。

如无特别说明，本申请的实施例中的原料均通过商业途径购买，其中氨水、碳酸氢铵、碳酸氢钠均为分析纯浓度，氨水的质量分数为25％。

本申请中使用Malvern 2000粒径仪检测银粉粒径分布、Inspect S50扫描电镜检测银粉形貌、QDS-30全自动氮吸附比表面仪测试银粉比表面积、高温炉YX1207测试银粉灼烧失重、BT-302振实密度仪测试振实密度。

实施例1

1)配液

将660g硝酸银溶于2750g去离子水中搅拌溶解，得到溶液A，硝酸银的浓度为1.41mol/L；

将250g聚乙烯吡咯烷酮K30与55g抗坏血酸溶于3300g去离子水中搅拌溶解，得到溶液B。其中聚乙烯吡咯烷酮K30的重量是溶液A中硝酸银重量的0.38倍，抗坏血酸与溶液A中硝酸银的摩尔比为0.08：1，溶液B中去离子水的重量是溶液A中去离子水重量的1.2倍；

将360g抗坏血酸溶于2750g去离子水中搅拌溶解，然后加入284g氨水，得到溶液C，溶液C中抗坏血酸与溶液A中硝酸银的摩尔比为0.5：1，抗坏血酸的浓度为0.8mol/L；溶液C中氨水与溶液A中硝酸银的摩尔比为1.08：1，最终溶液C的pH为9.8。

2)球形多晶银粉的合成

在上述溶液B中加入20g碳酸氢铵(分析纯)，此时溶液B的pH值为4.5，将溶液A与溶液C分别以180ml/min、200ml/min流速并流加入持续搅拌的溶液B中，溶液B的搅拌速度为100rmp，温度控制在10℃，反应过程中反应体系pH维持在4.5左右，溶液A与溶液C的加料时间均为15min。

3)待溶液A与溶液C加料结束后，将16.5g的油酸加入至溶液B中，该油酸的重量是溶液A中硝酸银重量的2.5％。

4)将反应物经过固液分离、洗涤和干燥后，得到银粉1#，银粉1#的重量为410g，银粉1#的平均粒径为1μm。

实施例2

1)配液

将660g硝酸银溶于2750g去离子水中搅拌溶解，得到溶液A，硝酸银的浓度为1.41mol/L；

将250g聚乙烯吡咯烷酮K30与55g抗坏血酸溶于3300g去离子水中搅拌溶解，得到溶液B。其中聚乙烯吡咯烷酮K30的重量是溶液A中硝酸银重量的0.38倍，抗坏血酸与溶液A中硝酸银摩尔比为0.08：1，溶液B中去离子水的重量是溶液A中去离子水重量的1.2倍；

将360g抗坏血酸溶于2750g去离子水中搅拌溶解，然后加入170g氨水与140g碳酸氢铵，得到溶液C，溶液C中抗坏血酸与溶液A中硝酸银摩尔比为0.5：1，抗坏血酸的浓度为0.8mol/L，溶液C中pH调节剂与溶液A中硝酸银摩尔比为1.1：1，最终溶液C的pH为9。

2)球形多晶银粉的合成

在上述溶液B中加入20g碳酸氢铵(分析纯)，此时溶液的pH值为4.5。将溶液A与溶液C分别以130ml/min、150ml/min流速并流加入持续搅拌的溶液B中，溶液B的搅拌速度为100rmp，温度控制在10℃，反应过程中反应体系pH维持在4.5左右，溶液A与溶液C的加料时间均为20min。

3)待溶液A与溶液C加料结束后，将16.5g的油酸加入至溶液B中，该油酸的重量是溶液A中硝酸银重量的2.5％。

4)将反应物经过固液分离、洗涤和干燥后，得到银粉2#，银粉2#的重量为410g，银粉2#的平均粒径为1.25μm。

实施例3

1)配液

将1320g硝酸银溶于5000g去离子水中搅拌溶解，得到溶液A，硝酸银的浓度为1.5mol/L；

将528g聚乙烯吡咯烷酮K30与120g抗坏血酸溶于6000g去离子水中搅拌溶解，得到溶液B，其中聚乙烯吡咯烷酮K30的重量是溶液A中硝酸银重量的0.4倍，抗坏血酸与是溶液A中硝酸银摩尔比为0.09：1；溶液B中去离子水的重量是溶液A中去离子水重量的1.2倍。

将820g抗坏血酸溶于5000g去离子水中搅拌溶解，然后加入340g氨水与280g碳酸氢钠，得到溶液C，溶液C中抗坏血酸与溶液A中硝酸银的摩尔比为0.6：1，抗坏血酸的浓度为0.9mol/L，溶液C中pH调节剂与溶液A中硝酸银的摩尔比为1.1：1，最终溶液C的pH为8.5。

2)球形多晶银粉的合成

在上述分散剂溶液B中加入约45g碳酸氢铵(分析纯)，此时溶液的pH值约为4.5。将溶液A与溶液C分别以190ml/min、240ml/min流速并流加入持续搅拌的溶液B中，溶液B的搅拌速度为100rmp，温度控制在10℃，反应过程中反应体系pH维持在5左右，溶液A与溶液C的加料时间均为30min。

3)待溶液A与溶液C加料结束后，将40g的油酸加入至溶液B中，该油酸的重量是溶液A中硝酸银重量的3％。

4)将反应物经过固液分离、洗涤和干燥后，得到银粉3#，银粉3#的重量为830g，银粉3#的平均粒径为1.5μm。

实施例4

1)配液

将990g硝酸银溶于3900g去离子水中搅拌溶解，得到溶液A，硝酸银的浓度为1.5mol/L；

将340g聚乙烯吡咯烷酮K30与92g抗坏血酸溶于4680g去离子水中搅拌溶解，得到溶液B。其中聚乙烯吡咯烷酮K30的重量是溶液A中硝酸银重量的0.35倍，抗坏血酸与溶液A中硝酸银的摩尔比为0.09：1，溶液B中去离子水重是溶液A中去离子水重量的1.2倍；

将667g抗坏血酸溶于3900g去离子水中搅拌溶解，然后加入320g氨水与140g碳酸氢铵，得到溶液C。溶液C中抗坏血酸与溶液A中硝酸银的摩尔比为0.65：1，抗坏血酸的浓度为0.94mol/L，溶液C中pH调节剂与溶液A中硝酸银的摩尔比为1.15：1，最终溶液C的pH为9。

2)球形多晶银粉的合成

在上述分散剂溶液B中加入32g氨水，此时溶液的pH值为5，将溶液A与溶液C分别以180ml/min、210ml/min流速并流加入持续搅拌的溶液B中，溶液B的搅拌速度为100rmp，温度控制在10℃，反应过程中反应体系pH维持在5左右，溶液A与溶液C的加料时间均为20min。

3)待溶液A与溶液C加料结束后，将25g的辛酸加入至溶液B中，该辛酸的重量是溶液A中硝酸银重量的2.5％。

4)将反应物经过固液分离、洗涤和干燥后，得到银粉4#，银粉4#的重量为610g，银粉4#的平均粒径为1.25μm。

对比例1

本对比例与实施例1的区别在于，在步骤1)溶液C的配制中，将360g抗坏血酸溶于2750g去离子水中搅拌溶解，得到溶液C，溶液C中未加入pH调节剂，其余条件与实施例1相同，即得对比银粉D1#，对比银粉D1#表面具有多面体形貌，为类球形银粉，对比银粉D1#的重量为410g，对比银粉D1#的平均粒径为2.5μm。

对比例2

本对比例与实施例2的区别在于，步骤2)中，溶液A与溶液C分别以150ml/min、130ml/min流速并流加入持续搅拌的溶液B中，溶液A的加料时间为15min，溶液C的加料时间为23min，其余条件与实施例2相同，得到对比银粉D2#，对比银粉D2#的重量为410g，对比银粉D2#的平均粒径为6μm。

对比例3

本对比例与实施例1的区别在于，在步骤2)中，溶液B未加入pH调节剂调节pH，直接将溶液A和溶液C同时加入至溶液B中，其余条件与实施例1相同，得到对比银粉D3#，对比银粉D3#的重量为410g，对比银粉D3#的平均粒径为1.5μm。

对比例4

本对比例与实施例1的区别在于，将步骤3)中的表面处理剂先加入至溶液B后，再将溶液A和溶液C加入至溶液B中进行银粉的制备，具体为：

2)球形多晶银粉的合成

在上述溶液B中加入20g碳酸氢铵(分析纯)，此时溶液B的pH值为4.5，将16.5g的油酸加入至溶液B中，之后将溶液A与溶液C分别以180ml/min、200ml/min流速并流加入持续搅拌的溶液B中，其余条件与实施例1相同，得到对比银粉D4#，对比银粉呈略带毛刺的球形，对比银粉D4#的重量为410g，对比银粉D4#的平均粒径为1μm。

实验例1

对上述实施例1-4和对比例1-4制备得到的银粉1#-4#和对比银粉D1#-D4#进行扫描电镜观察，并对其粒径、比表面积、振实密度、灼烧失重测试，结果如表1所示：

表1

根据图1-6和表1的测试结果可知，本申请制备的银粉粒径分布窄、分散性好。对比例1制备时未在溶液C中加入pH调节剂，因此在反应过程中银单质直接在初始形成的晶核上生长，最终形成了具有多面体形貌的类球形银粉。对比例2银粉制备时，溶液A比溶液C先加完，这导致在银粉合成过程中pH先降后升，且反应体系中银离子过量，这导致抗坏血酸在滴加后期，一旦加入到溶液B中，则会大量生成银单质，且生成的银单质无法定向聚集，最终导致对比银粉D2#团聚，所制得的对比银粉D3#粒径无法控制且分散性差。对比例3的溶液B未进行pH调节，将溶液A和溶液C加入至溶液B后，初始反应在PH小于4的情况下进行，从而导致对比银粉D3#在合成初始阶段呈类球形，且随着反应过程中pH的升高导致形貌的不规则。而对比例4将表面处理液加入反应底液中，加入的表面处理液在搅拌过程中形成微乳液，同时受反应初始阶段PH的影响，初始生成的银颗粒更多，而随着硝酸银与还原剂的进入，生成的银粉受表面处理剂微乳液的影响最终形成了粒径分布比较宽的银粉；同时因反应底液中银晶粒快速生成，在表面处理液的影响下，银粉表面产生了一些毛刺状。

实验例2

对上述实施例1-4和对比例1-4制备得到的银粉1#-4#、对比银粉D1#-D4#和市售的商用类球形银粉(粒径为1.5μm)，均以相同的比例、相同的载体制备银浆料，并且银浆料的密度、粘度以及流变特性进行测试。银浆料的制备方法如下：89wt％的银粉与11wt％载体混合均匀，三辊轧制后得银浆料。其中载体配方如下：5wt％的乙基纤维素、10wt％的JH180触变剂、20wt％的邻苯二甲酸二丁酯、20wt％的二乙二醇丁醚醋酸酯、20wt％的二乙二醇丁醚、15wt％的松油醇、10wt％的十二醇酯。

对上述银浆料进行密度、粘度及流变测试，结果见下表2，测试条件如下：

密度测试：使用量筒测量100g银浆的体积，计算其密度。

粘度测试：使用仪器为BROOKFIELD DV-II+Pro粘度计，测试温度为25℃，转速分别为10rmp、30rmp、50rmp与100rmp，测试时间为1min。

流变测试：使用仪器为BROOKFIELD R/S plus流变仪，测试温度为25℃，测试方法为0-60/s持续增加剪切速率，时间为60s，降速曲线为时间60s，剪切速率由60/s降至0，选取1s、10s、60s、120s时的读数。

表2

根据表2中银浆密度的测试结果，在银粉粒径相当的情况下可以看出实施例中银粉1#-4#堆积紧密，这可以提供良好的导电性能。正面银浆需要具有良好的触变性，这样才能在印刷时透过丝网且印刷的栅线不易坍塌。从银粉1#-4#、对比银粉D1#-D4#和商用球形银粉的粘度以及流变测试数据可以看出，对比银粉D1#虽然粘度低，流变仪转子速度由高降低后粘度无法恢复，证明其触变性差，这就导致其印刷效果一般，在一个印刷动作结束后，银浆料易流淌，不利于连续印刷；对比银粉D2#不仅触变性差，而且粘度高，在粘度测试时甚至出现了转子空转的迹象，这就导致在印刷时浆料易堵网。对比银粉D3#也存在触变性差的问题，流变仪转子速度由高降低后粘度无法恢复，将银粉1#-4#与商用球形银粉作对比，能够证明银粉1#-4#所制备的银浆粘度低、触变性更佳，则说明本申请的制备方法制得的银粉具有更好的印刷性能。

以上所述，仅为本申请的实施例而已，本申请的保护范围并不受这些具体实施例的限制，而是由本申请的权利要求书来确定。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的技术思想和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种晶粒定向聚集的全球形多晶银粉的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：

1)配液：

将硝酸银溶于水中，得到溶液A；

将分散剂和抗坏血酸溶于水中，得到溶液B，所述溶液B中分散剂的重量与溶液A中硝酸银重量比为(0.1-0.5)：1，所述溶液B中的抗坏血酸与所述溶液A中的硝酸银的摩尔比为(0.03-0.1)：1；

将抗坏血酸溶于水中，加入pH调节剂调节pH为8-10，得到溶液C，所述溶液C中的抗坏血酸与所述溶液A中的硝酸银的摩尔比为(0.5-0.7)：1，所述溶液C中抗坏血酸的浓度为0.7～0.9mol/L；

2)在所述溶液B中加入pH调节剂调节pH为4-5，将所述溶液A和溶液C同时加入至溶液B中，反应温度为10-15℃，所述溶液A和所述溶液C的加料时间为15-40min，所述溶液A和所述溶液C同时加料完成，反应过程中，反应体系的pH为4-6；

3)待所述溶液A和溶液C加料完成后，将表面处理剂加入至溶液B中，所述表面处理剂的重量占所述溶液A中硝酸银重量的0.5％-3.0％；

4)将步骤3)的反应物经过固液分离、洗涤和干燥后，得到晶粒定向聚集的全球形多晶银粉，所述银粉的粒径为0.5-2.0μm。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述溶液A中，硝酸银的浓度为1～2mol/L。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述溶液A中，硝酸银的浓度为1.3～1.6mol/L。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述溶液B中水的重量是溶液A中水的重量的1.0-1.5倍；

所述溶液B中分散剂的重量与溶液A中硝酸银重量比为(0.25-0.5)：1。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮K10、聚乙烯吡咯烷酮K30和聚乙烯吡咯烷酮K90中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述pH调节剂为硝酸铵、氨水、碳酸氢铵、碳酸铵、碳酸氢钠、碳酸钠、磷酸氢二钠、氢氧化钠和氢氧化钾中的至少一种；

所述溶液C中，pH调节剂与所述溶液A中硝酸银的摩尔比为(1.0～1.2):1。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述表面处理剂选自辛酸、十二酸、硬脂酸和油酸中的至少一种，所述表面处理剂的重量占所述溶液A中硝酸银重量的2.0％-3.0％。

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