DE112015003730T5

DE112015003730T5 - Verfahren zur Herstellung von Metallpulver

Info

Publication number: DE112015003730T5
Application number: DE112015003730.6T
Authority: DE
Inventors: Qiang Gong; Cairong Zhou
Original assignee: Suzhou Smart Advanced Coating Tech Co Ltd; Suzhou Smart Advanced Coating Technologies Co Ltd
Current assignee: CERAMX TECHNOLOGY (SUZHOU) CO., LTD., SUZHOU, CN
Priority date: 2014-08-12
Filing date: 2015-08-11
Publication date: 2017-06-14
Anticipated expiration: 2035-08-12
Also published as: JP2017508888A; US10252340B2; WO2016023461A1; CN104128616A; US20170173698A1; DE112015003730B4; CN104128616B; JP6333404B2

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Herstellung von Metallpulver bereitgestellt; ein Metallnitrat oder Metallsulfat wird mit Ammoniakwasser vereinigt, um eine ammoniakhaltige Komplexmetallsalzlösung herzustellen; die Lösung wird daraufhin mit der die Hydroxylaminverbindungen enthaltenden Lösung quantitativ strahlgemischt und unter intensivem Rühren umgesetzt; eine Dispersionsmittellösung wird während des Reaktionsprozesses hinzugefügt und nach beendeter Reaktion wird die Lösung durch Zentrifugation abgetrennt, um das Metallpulver zu ergeben. Das Verfahren der vorliegenden Erfindung kann die Reaktionsgeschwindigkeit während des Produktionsprozesses effektiv steuern und die Keimbildungsrate und Dispersität gut steuern, wobei das hergestellte Metallpulver eine sehr gute Kristallinität, Sphärizität, Absticheigenschaft und Dispersität aufweist.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Werkstofftechnik, insbesondere ein Verfahren zum Herstellen von Metallpulver.
STAND DER TECHNIK
Metallpulver erfährt weite Anwendungen in der Fertigung elektronischer Komponenten, Galvanik, und Batterien der Elektroindustrie, der chemischen Katalyse, Schmuck und anderen Branchen. Mit der Entwicklung der elektronischen Komponenten in Richtung Miniaturisierung und hoher Leistung wurden höhere Anforderungen an die Sinteraktivität, Dispersität, Sphärizität, Kristallinität und andere Leistungen des Metallpulvers gestellt. Derzeit umfasst die Herstellung von Metallpulver physikalische und chemische Verfahren. Das physikalische Verfahren umfasst ein Zerstäubungsverfahren, ein Dampfphasen-Verdampfungskondensationsverfahren, ein Schleifverfahren und so weiter, und das chemische Verfahren umfasst ein Flüssigphasenreduktionsverfahren, ein elektrochemisches Abscheidungsverfahren, ein Elektrolyseverfahren und so weiter. Aufgrund der Probleme der hohen Kosten und der geringen Ausbeute mit dem physikalischen Verfahren ist das derzeit weit verbreitete Verfahren das chemische Flüssigphasenreduktionsverfahren, das heißt, Metall wird durch eine chemische Reaktion aus einer metallhaltigen Salzlösung oder einem Metalloxid reduziert, wie etwa in der CN1301205 , Sinteraktive Metall- und Legierungspulver für pulvermetallurgische Anwendungen und Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung. Die chinesische Patentschrift CN101597777 offenbart ein Verfahren zum Reduzieren von Metalloxid oder -salz zu Metall durch das Elektrolyseverfahren.
INHALTE DER ERFINDUNG
Ein Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von Metallpulver bereitzustellen, das sich vom Stand der Technik unterscheidet.
Um den oben genannten Zweck zu erreichen, ist es eine technische Lösung der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von Metallpulver bereitzustellen, das dadurch gekennzeichnet ist, dass dieses Verfahren die folgenden Schritte umfasst:

(1) Herstellung einer ammoniakhaltigen Komplexmetallsalzlösung: Lösen eines Metallnitratfeststoffs oder Metallsulfatfeststoffs oder einer äquivalenten Menge an Metallnitrat- oder Metallsulfatflüssigkeit in deionisiertem Wasser, Hinzufügen von Ammoniakwasser, Aufrechterhalten eines Molverhältnis von [NH3]:[Metallion] = 1:0,5–5 in der Lösung, ausreichendes Rühren vor dem Hinzufügen eines sauren Additivs in einer Menge von 0,01 bis 10 Masse-% der hergestellten ammoniakhaltigen komplexen Metallsalzlösung, und währenddessen Erwärmen dieser ammoniakhaltigen Komplexmetallsalzlösung auf 30 °C–90 °C;
(2) Herstellung einer Lösung, die Hydroxylaminverbindungen enthält: als Metallion-Reduktionsmittel verwendet, wird diese Lösung hergestellt durch Zugabe einer äquivalenten Menge einer Hydroxylaminverbindung zu deionisiertem Wasser; gemäß dem Metallgehalt der ammoniakhaltigen Komplexmetallsalzlösung Aufrechterhalten eines Molverhältnisses von [Metallion]:[Hydroxylamin] = 1:0,1–10 in der Lösung, ausreichendes Rühren vor dem Hinzufügen eines pH-Regulators, um den pH-Wert auf 2,5 bis 9,5 einzustellen, und währenddessen Erhitzen dieser Reduktionsmittellösung auf 30 °C–90 °C; und
(3) Einspritzen, um die ammoniakhaltige Komplexmetallsalzlösung und die die Hydroxylaminverbindungen enthaltende Lösung zu mischen, um das Eintreten einer Reduktionsreaktion unter kräftigem Rühren zu ermöglichen, und Zentrifugieren nach Beendigung der Reaktion, um ein Metallpulver mit unterschiedlicher Partikelgröße zu erhalten.

In einer bevorzugten technischen Lösung der vorliegenden Erfindung werden zur Herstellung der ammoniakhaltigen Komplexmetallsalzlösung in Schritt (1), gemäß der Anforderung, dass der Metallionengehalt in der hergestellten ammoniakhaltigen Komplexmetallsalzlösung 10–500 g/l betragen soll, 1 bis 30 Masse-% Ammoniakwasser hinzugefügt, ausreichend gerührt vor dem Hinzufügen eines sauren Additivs, und diese Lösung währenddessen auf 30 °C–90 °C erwärmt.
In einer bevorzugten technischen Lösung der vorliegenden Erfindung zur Herstellung der ammoniakhaltigen Komplexmetallsalzlösung in Schritt (1) steuert das saure Additiv ausgewählt aus organischen Säuren und deren Metallsalzen gut die Oxidations-Reduktions-Reaktionsgeschwindigkeit und die Keimbildungsgeschwindigkeit während der Reaktion.
In einer bevorzugten technischen Lösung der vorliegenden Erfindung zur Herstellung der ammoniakhaltigen Komplexmetallsalzlösung in Schritt (1) wird die organische Säure ausgewählt aus gesättigten Fettsäuren und deren Metallsalzen, sowie ungesättigten Fettsäuren und deren Metallsalzen, oder deren Gemischen. Die gesättigten Fettsäuren und deren Metallsalze werden ausgewählt aus C_nH_2n+1COOH, wobei n = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 oder der Kombination davon, und die Metallsalze werden ausgewählt aus Natrium- oder Kaliumsalzen; die ungesättigten Fettsäuren und deren Metallsalze werden ausgewählt aus C_nH_2nCOOH, wobei n = 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 oder der Kombination davon und die Metallsalze werden ausgewählt aus Natrium- oder Kaliumsalzen.
In einer bevorzugten technischen Lösung der vorliegenden Erfindung wird die Hydroxylaminverbindung in Schritt (2) ausgewählt aus Hydroxylamin, Hydroxylaminsulfat, Hydroxylaminnitrat, oder dem Gemisch davon.
In einer bevorzugten technischen Lösung der vorliegenden Erfindung wird der pH-Regulator in Schritt (2) ausgewählt aus anorganischen Basen und anorganischen Säuren oder deren Salzen.
In einer bevorzugten technischen Lösung der vorliegenden Erfindung wird der in Schritt (2) hinzugefügte pH-Regulator ausgewählt aus Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat, Salpetersäure oder Ammoniumnitrat, Salzsäure oder Ammoniumchlorid, Schwefelsäure oder Ammoniumsulfatlösung oder der Kombination davon.
In einer bevorzugten technischen Lösung der vorliegenden Erfindung, in Schritt (3), wird der durch eine Pumpe oder Druckluft erzeugte Druck verwendet, um die in den obigen Schritten hergestellte ammoniakhaltige Komplexmetallsalzlösung und die Hydroxylaminlösung über eine Mikropore einzuspritzen und quantitativ zu mischen, wobei die Einspritzdurchflussrate der beiden Lösungen im Bereich von 0,2–50 l/min eingestellt wird, und bei einer Rührgeschwindigkeit von 10–500 UPM unter kräftigem Rühren mit einem Paddel oder Flügel als Rührblatt umgesetzt, und nach Beendigung der Reaktion zentrifugiert, um alle Arten von sphärischem und nahezu sphärischem Silberpulver zu erhalten.
In einer bevorzugten technischen Lösung der vorliegenden Erfindung, in Schritt (3), wird eine Dispersionsmittellösung bei einer Temperatur von 30 °C–90 °C tropfenweise quantitativ im Verlauf der Reaktion bei einer Tropfgeschwindigkeit von 0,2 bis 10 l/min und in einer Menge von 0,1–5 l hinzugefügt.
In einer bevorzugten technischen Lösung der vorliegenden Erfindung für die Herstellung der Dispersionsmittellösung werden mehrere Arten von sauren Polyhydroxyverbindungen oder deren Salzverbindungen oder deren Gemisch in deionisiertem Wasser bei einem Gehalt von 20–100 g/l gelöst; und daraufhin wird ausreichend gerührt, bevor eine Aminosäure oder deren Polypeptidverbindung in einer Menge von 0 bis 10 Masse-% der hergestellten Dispersionsmittellösung hinzugefügt werden.
In einer bevorzugten technischen Lösung der vorliegenden Erfindung wird die hinzugefügte Aminosäure oder deren Polypeptidverbindung ausgewählt aus Methionin, Glutaminsäure, Alanin, Gelatine oder der Kombination davon.
In einer bevorzugten technischen Lösung der vorliegenden Erfindung werden die sauren Polyhydroxyverbindungen oder deren Salzverbindungen ausgewählt aus Triethylhexylphosphat, Natriumlaurylsulfat, Methylamylalkohol, Cellulosederivaten, Polyacrylamid, Guar-Gummi, Polyethylenglykol, Fettsäurepolyglykolestern, Vitamine und deren Salzen.
In einer bevorzugten technischen Lösung der vorliegenden Erfindung umfasst das Metall Silber, Kupfer und Zinn.
In einer bevorzugten technischen Lösung der vorliegenden Erfindung ist das Metallpulver sphärisch und nahezu sphärisch.
Die Reaktionstemperatur der Lösung des bevorzugten Systems der vorliegenden Erfindung beträgt 30 °C–90 °C, was die Reaktion erleichtert. Natürlich ist es nicht förderlich für die Reaktion, wenn die Temperatur zu hoch oder zu niedrig ist. Für die Hydroxylaminverbindungslösung der vorliegenden Erfindung wird der pH-Wert zwischen 2,5 und 9,5 in Abhängigkeit von den Produktionsanforderungen des Metallpulvers eingestellt; das erzeugte Silberpulver weist eine geringere Partikelgröße auf, wenn der pH-Wert im alkalischen Bereich liegt, mit D50 bei 0,5–1 μm; das erzeugte Silberpulver weist eine größere Partikelgröße auf, wenn der pH-Wert im sauren Bereich liegt, mit D50 bei 1,5–2 μm. Daher kann das Herstellungsverfahren nach den spezifischen Anforderungen an die Partikelgröße des erzeugten Metallpulvers angepasst werden.
Die vorliegende Erfindung weist die folgenden Vorteile und Nutzen auf:

(1) Die in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendete Reduktionsmittellösung ist ein neues Reduktionsmittelsystem von Hydroxylaminverbindungen, die ausgewählt werden aus Hydroxylamin, Hydroxylaminsulfat, Hydroxylaminnitrat oder dem Gemisch davon bei einem pH-Wert von 2,5 bis 9,5, und kann schnell und zuverlässig die Metallpartikel in der ammoniakhaltigen Komplexmetallsalzlösung zu dem Metallpulver reduzieren, wie etwa die Reduktion von Silberionen zu Silberpulver, wobei auch sichergestellt wird, dass das gebildete Silberpulver sphärisch oder nahezu sphärisch ist.
(2) Das Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet quantitatives Einspritzen und Mischen und fügt die Dispersionsmittellösung tropfenweise im Verlauf der Reaktion hinzu, was gut die Dispersität des Metallpulvers während der Reaktion steuern und das Agglomerationsproblem mit Metallpulver, wie etwa Silberpulver, in dem Herstellungsverfahren lösen kann, wobei das Metallpulver eine durchschnittliche Teilchengröße von 0,1–10 μm aufweist.
(3) Das Verfahren der vorliegenden Erfindung kann die Reaktionsgeschwindigkeit des sphärischen und nahezu sphärischen Metallpulvers in dem Herstellungsverfahren effektiv steuern und die Keimungsgeschwindigkeit und Dispersität gut steuern, wobei das erzeugte sphärische und nahezu sphärische Metallpulver eine sehr gute Kristallinität, Sphärizität, Absticheigenschaft und Dispersität aufweist.
(4) Das Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung kann zur industriellen Produktion eingesetzt werden; beispielsweise kann die Serienproduktion von Silberpulver 50–250 kg/Charge erreichen, was signifikante Vorteile gegenüber dem existierenden Laborherstellungsverfahren der Silberpulverherstellungstechnologie aufweist.
(5) Das Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung ist einfach, verwendet kostengünstige Rohstoffe, kann den Prozess leicht steuern, kann die Reaktion vollständig abschließen und weist eine stabile Produktqualität für die verschiedenen Produktionschargen auf, wodurch die Produktausfallrate erheblich gesenkt wird und sich erhebliche wirtschaftliche Vorteile für den Betrieb ergeben; derweil wird das im Produktionsprozess erzeugte Abwasser direkt als Landschaftswasser nach Oxidationsbehandlung, Filtration und Kombination verwendet, wodurch eine saubere Produktion und Wasseraufbereitung realisiert wird.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Flussdiagramm des Verfahrens der vorliegenden Erfindung.
2 ist ein schematisches Diagramm der Partikelgrößenerfassung des Metallpulvers, das mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt wird.
3 ist ein elektronenmikroskopisches Bild des sphärischen Silberpulvers, das mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt wird.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung, wird eine bevorzugte Lösung der vorliegenden Erfindung nachstehend anhand spezifischer Beispiele erläutert. Es versteht sich jedoch, dass die Beschreibung verwendet wird, um die Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung weiter zu veranschaulichen, anstatt deren Ansprüche einschränken.
Beispiel 1

(1) Herstellung einer ammoniakhaltigen Komplexsilberlösung: Lösen eines Silbernitrat- oder -sulfatfeststoffs oder einer äquivalenten Menge an Silbernitrat- oder Silbersulfatflüssigkeit in deionisiertem Wasser, Hinzufügen von Ammoniakwasser, Aufrechterhalten eines Molverhältnis von [NH₃]:[Silberion] = 1:0,5–5 in der Lösung, ausreichendes Rühren vor dem Hinzufügen einer organischen Säure und deren Metallsalzen in einer Menge von 0,01 bis 10 Masse-% der hergestellten ammoniakhaltigen Komplexmetallsalzlösung, und währenddessen Erhitzen dieser ammoniakhaltigen Komplexsilberlösung auf 50 °C–85 °C;
(2) Herstellung einer Lösung, die Hydroxylaminverbindungen enthält: diese Lösung wird hergestellt durch Zugabe einer äquivalenten Menge einer Hydroxylaminverbindung zu deionisiertem Wasser; gemäß dem Silbergehalt der ammoniakhaltigen Komplexsilberlösung Aufrechterhalten eines Molverhältnisses von [Silberion]:[Hydroxylamin] = 1:0,1–5 in der Lösung, ausreichendes Rühren vor dem Hinzufügen eines sauren oder basischen pH-Regulators, um den pH-Wert auf 2,5 bis 9,5 einzustellen, und währenddessen Erhitzen dieser Reduktionsmittellösung auf 50 °C–85 °C;
(3) Herstellung einer Dispersionsmittellösung: Lösen einer oder mehrerer Arten von sauren Polyhydroxyverbindungen oder deren Salzverbindungen oder des Gemischs davon in deionisiertem Wasser bei einem Gehalt von 20–100 g/l, und Erhitzen der Lösung auf 30 °C–90 °C;
(4) Verwendung einer Dosierpumpe, um die ammoniakhaltige Komplexsilberlösung und die die Hydroxylaminverbindungen enthaltende Lösung quantitativ durch eine Mikropore einzuspritzen und zu mischen, Durchführen einer Reduktionsreaktion unter kräftigem Rühren, währenddessen Hinzufügen der Dispersionsmittellösung tropfenweise quantitativ bei einer Tropfrate von 0,2–10 l/min und Zentrifugieren nach Beendigung der Reaktion, um Silberpulver mit unterschiedlicher Partikelgröße zu erhalten.

Beispiel 2
Herstellen von 300 ml Silbernitratlösung, die 400 g/l Silber enthält, in einem 2000 ml Gefäß, Hinzufügen von 200 ml Ammoniakwasser mit einer Konzentration von 20 Masse-%, um eine Silber-Ammoniak-Lösung zu erhalten, Hinzufügen von 0,7 g Essigsäure als Additiv und Erhitzen bis zu 65 °C zur späteren Verwendung;
Herstellen einer Hydroxylamin enthaltenden Lösung in einem anderen 2000 ml Gefäß: Lösen von 50 g Hydroxylaminsulfat und 50 g Hydroxylaminnitrat in 500 ml deionisiertem Wasser, Hinzufügen von Kaliumcarbonat, um den pH-Wert bei 6,5–8,0 einzustellen und Erhitzen bis zu 50 °C;
Herstellen einer Dispersionsmittellösung in einem 500 ml Gefäß: Lösen von 15 g Fettsäurepolyglykolester und Guar-Gummi in 300 ml deionisiertem Wasser, Hinzufügen von 1,5 g Methionin und Erhitzen bis zu 55 °C;
Einspritzen und Mischen der beiden oben hergestellten Silber-Ammoniak-Lösung und Hydroxylamin-Reduktionsmittellösung quantitativ in einem 5000 ml Gefäß mit einer Dosierpumpe durch eine Mikropore mit einer gesteuerten Strömungsrate von 250 ml/min, Beginnen bei einer Rührgeschwindigkeit von 20 UPM zu rühren, Hinzufügen der Dispersionsmittellösung tropfenweise im Verlauf der Reaktion mit einer gesteuerten Tropfgeschwindigkeit von 200 ml/min, und Zentrifugieren nach Beendigung der Reaktion, um sphärisches oder nahezu sphärisches Silberpulver mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 0,1–10 μm zu erhalten.
Beispiel 3
Formulieren von 300 ml Silbernitratlösung, die 400 g/l Silber enthält, in einem 2000 ml Gefäß, Hinzufügen von 200 ml Ammoniakwasser mit einer Konzentration von 20 Masse-%, um eine Silber-Ammoniak-Lösung zu erhalten, Hinzufügen von 0,2 g Ameisensäure als Additiv und 0,5 g Kaliumlaurat, und Erhitzen bis zu 65 °C zur späteren Verwendung;
Formulieren einer Hydroxylamin enthaltenden Lösung in einem anderen 2000 ml Gefäß: Lösen von 50 g Hydroxylamin und 50 g Hydroxylaminnitrat in 500 ml deionisiertem Wasser, Hinzufügen von Kaliumhydroxid, um den pH-Wert bei 6,5–8,5 einzustellen und Erhitzen bis zu 35 °C;
Herstellen einer Dispersionsmittellösung in einem 500 ml Gefäß: Lösen von 15 g Natriumlaurylsulfat in 300 ml deionisiertem Wasser, Hinzufügen von 1,5 g Gelatine und Erhitzen bis zu 55 °C;
Einspritzen und Mischen der beiden oben hergestellten Silber-Ammoniak-Lösung und Hydroxylamin-Reduktionsmittellösung quantitativ in einem 5000 ml Gefäß mit einer Dosierpumpe durch eine Mikropore mit einer gesteuerten Strömungsrate von 250 ml/min, Beginnen bei einer Rührgeschwindigkeit von 20 UPM zu rühren, Hinzufügen der Dispersionsmittellösung tropfenweise im Verlauf der Reaktion mit einer gesteuerten Tropfgeschwindigkeit von 200 ml/min, und Zentrifugieren nach Beendigung der Reaktion, um sphärisches oder nahezu sphärisches Silberpulver mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 0,1–10 μm zu erhalten.
Beispiel 4
Formulieren von 650 ml Kupfersulfatlösung, die 300 g/l Kupfer enthält, in einem 2000 ml Gefäß, Hinzufügen von 350 ml Ammoniakwasser mit einer Konzentration von 20 Masse-%, um eine Kupfer-Ammoniak-Lösung zu erhalten, Hinzufügen von 0,5 g Kaliumlaurat, und Erhitzen bis zu 65 °C;
Formulieren einer Hydroxylamin enthaltenden Reduktionsmittellösung in einem anderen 2000 ml Gefäß: Lösen von 150 g Hydroxylamin in 1000 ml deionisiertem Wasser, Hinzufügen von 0,2 g Natriumcarbonat, um den pH-Wert bei 6,5–8,5 einzustellen und Erhitzen bis zu 35 °C;
Herstellen einer Dispersionsmittellösung in einem 500 ml Gefäß: Lösen von 25 g Triethylhexylphosphat in 250 ml deionisiertem Wasser, Hinzufügen von 1 g Alanin und Glutaminsäure, und Erhitzen bis zu 55 °C;
Einspritzen und Mischen der beiden oben hergestellten Kupfer-Ammoniak-Lösung und Hydroxylaminlösung quantitativ in einem 5000 ml Gefäß mit einer Dosierpumpe durch eine Mikropore mit einer gesteuerten Strömungsrate von 500 ml/min, Beginnen bei einer Rührgeschwindigkeit von 100 UPM zu rühren, Hinzufügen der Dispersionsmittellösung tropfenweise im Verlauf der Reaktion mit einer gesteuerten Tropfgeschwindigkeit von 200 ml/min, und Zentrifugieren nach Beendigung der Reaktion, um sphärisches oder nahezu sphärisches Kupferpulver zu erhalten.
Beispiel 5: Massenproduktion

Hinzufügen von 250 kg festem Silbernitrat in einen 2000 l Produktionstank, Hinzufügen von 500 l deionisiertem Wasser, ausreichendes Rühren, um zu lösen, vor dem Hinzufügen von 250 l Ammoniakwasser mit einer Konzentration von 15 Masse-%, um eine Silber-Ammoniak-Lösung zu erhalten, Hinzufügen von 200 g Ameisensäure als Additiv und 500 g Kaliumlaurat, und Erhitzen bis zu 65 °C zur späteren Verwendung;
Hinzufügen von 800 l deionisiertem Wasser in einen anderen 2000 l Produktionstank, daraufhin Hinzufügen von 100 kg Hydroxylamin und 50 kg Hydroxylaminnitrat, um eine ausreichende Löslichkeit zu erhalten, Hinzufügen von 500 g Kaliumhydroxid, um den pH-Wert bei 6,5–8,5 einzustellen und Erhitzen bis zu 35 °C;
Lösen von 5 kg Natriumdodecylsulfat in 100 l deionisiertem Wasser in einem 500 l Produktionstank, Hinzufügen von 150 g Gelatine und Erhitzen bis zu 55 °C;
Einspritzen und Mischen der beiden oben hergestellten Silber-Ammoniak-Lösung und Hydroxylamin-Reduktionsmittellösung quantitativ in einem Reaktionstank mit einer Dosierpumpe durch eine Mikropore mit einer gesteuerten Strömungsrate von 5 l/min, Beginnen bei einer Rührgeschwindigkeit von 120 UPM zu rühren, Hinzufügen der Dispersionsmittellösung tropfenweise im Verlauf der Reaktion mit einer gesteuerten Tropfgeschwindigkeit von 2 l/min, und Zentrifugieren nach Beendigung der Reaktion, um sphärisches oder nahezu sphärisches Silberpulver mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 0,1–10 μm zu erhalten.

Eigenschaft		Einheit	Indexwert
Abstichdichte		g/cm³.	5.7–6.2
Spezifische Oberfläche		m²/g	0.5–0.7
Partikelgrößenverteilung	PGV D100	μm	3.5–6.5
	PGV D90	μm	2.0–4.0
	PGV D50	μm	1.0–2.5
	PGV D10	μm	0.7–1.5
Wärmeverlust @ 110°C		%	< 0.1
Wärmeverlust @ 538°C		%	< 0.4
Eigenschaft		Einheit	Indexwert
Abstichdichte		g/cm³.	4.7–5.5
Spezifische Oberfläche		m²/g	1.3–2.2
Partikelgrößenverteilung	PGV D100	μm	2.7–4.5
	PGV D90	μm	1.4–2.5
	PGV D50	μm	0.9–1.4
	PGV D10	μm	0.6–1.0
Wärmeverlust @ 110°C		%	< 0.1
Wärmeverlust @ 538°C		%	< 0.9

Die technischen Inhalte und technischen Merkmale der vorliegenden Erfindung wurden wie oben offenbart. Fachleute auf dem Gebiet können jedoch trotzdem verschiedene Austausche und Modifikationen auf der Grundlage der Lehren und Offenbarungen der vorliegenden Erfindung vornehmen, ohne vom Gedanken der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Daher sollte der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung nicht auf die in den Beispielen offenbarten Inhalte beschränkt werden, sondern sollte eine Vielzahl von Ersetzungen und Modifikationen umfassen, ohne von der vorliegenden Erfindung abzuweichen, und wird durch die Ansprüche der vorliegenden Patentanmeldung erfasst.

Claims

Verfahren zur Herstellung von Metallpulver, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: (1) Herstellung einer ammoniakhaltigen Komplexmetallsalzlösung: Lösen eines Metallnitratfeststoffs oder Metallsulfatfeststoffs oder einer äquivalenten Menge an Metallnitrat- oder Metallsulfatflüssigkeit in deionisiertem Wasser, Hinzufügen von Ammoniakwasser, Aufrechterhalten eines Molverhältnisses von [NH₃]:[Metallion] = 1:0,5–5 in der Lösung, ausreichendes Rühren vor dem Hinzufügen eines sauren Additivs in einer Menge von 0,01 bis 10 Masse-% der hergestellten ammoniakhaltigen Komplexmetallsalzlösung, und währenddessen Erhitzen dieser Lösung auf 30 °C–90 °C; (2) Herstellung einer Lösung, die Hydroxylaminverbindungen enthält: diese Lösung wird hergestellt durch Zugabe einer äquivalenten Menge einer festen Hydroxylaminverbindung zu deionisiertem Wasser; gemäß dem Metallgehalt im obigen Schritt, Aufrechterhalten eines Molverhältnisses von [Metallion]:[Hydroxylamin] = 1:0,1–10 in der Lösung, ausreichendes Rühren vor dem Hinzufügen eines pH-Regulators, um den pH-Wert auf 2,5 bis 9,5 einzustellen, und währenddessen Erhitzen dieser Lösung auf 30 °C–90 °C; und (3) Einspritzen, um die ammoniakhaltige Komplexmetallsalzlösung und die die Hydroxylaminverbindungen enthaltende Lösung zu mischen, um das Eintreten einer Reduktionsreaktion unter kräftigem Rühren zu ermöglichen, und Zentrifugieren nach Beendigung der Reaktion, um ein sphärisches und nahezu sphärisches Metallpulver mit unterschiedlicher Partikelgröße zu erhalten.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung der ammoniakhaltigen Komplexmetallsalzlösung in Schritt (1), gemäß der Anforderung, dass der Metallionengehalt in der hergestellten ammoniakhaltigen Komplexmetallsalzlösung 10–500 g/l betragen soll, 1 bis 30 Masse-% Ammoniakwasser hinzugefügt werden, um ausreichend mit der Lösung dieses Metallnitrats oder -sulfats gerührt zu werden, daraufhin Hinzufügen eines sauren Additivs, und währenddessen Erhitzen dieser Lösung auf 30 °C–90 °C zur späteren Verwendung.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung der ammoniakhaltigen Komplexmetallsalzlösung in Schritt (1) das saure Additiv ausgewählt wird aus einer organischen Säure oder deren Metallsalz oder dem Gemisch davon.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung der ammoniakhaltigen Komplexmetallsalzlösung in Schritt (1), die organische Säure oder deren Metallsalz ausgewählt wird aus gesättigten Fettsäuren und deren Metallsalzen sowie ungesättigten Fettsäuren und deren Metallsalzen; wobei die gesättigten Fettsäuren und deren Metallsalze ausgewählt werden aus C_nH_2n+1COOH und deren Metallsalzen, wobei n = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 oder der Kombination davon, und die Metallsalze ausgewählt werden aus Natrium- oder Kaliumsalzen; wobei die ungesättigten Fettsäuren und deren Metallsalze ausgewählt werden aus C_nH_2nCOOH und deren Metallsalzen, wobei n = 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 oder der Kombination davon und die Metallsalze ausgewählt werden aus Natrium- oder Kaliumsalzen.
Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydroxylaminverbindung in Schritt (2) ausgewählt wird aus Hydroxylamin, Hydroxylaminsulfat und Hydroxylaminnitrat oder dem Gemisch davon.
Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass der pH-Regulator in Schritt (2) ausgewählt wird aus anorganischen Basen und anorganischen Säuren oder deren Salzen.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der in Schritt (2) hinzugefügte pH-Regulator ausgewählt wird aus Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat, Salpetersäure oder Ammoniumnitrat, Salzsäure oder Ammoniumchlorid, Schwefelsäure oder Ammoniumsulfatlösung oder der Kombination davon.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt (3) der durch eine Pumpe oder Druckluft erzeugte Druck verwendet wird, um die in den obigen Schritten hergestellte ammoniakhaltige Komplexmetallsalzlösung und die Hydroxylaminlösung über eine Mikropore einzuspritzen und quantitativ zu mischen, wobei die Einspritzdurchflussrate der beiden Lösungen im Bereich von 0,2–50 l/min eingestellt wird, bei einer Rührgeschwindigkeit von 10–500 UPM unter kräftigem Rühren umgesetzt wird und nach Beendigung der Reaktion zentrifugiert wird, um alle Arten von sphärischem und nahezu sphärischem Metallpulver zu erhalten.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt (3) eine Dispersionsmittellösung bei einer Temperatur von 30°C–90°C tropfenweise quantitativ im Verlauf der Reaktion bei einer Tropfgeschwindigkeit von 0,2 bis 10 l/min und in einer Menge von 0,1–5 l hinzugefügt wird.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass für die Herstellung der Dispersionsmittellösung mehrere Arten von sauren Polyhydroxyverbindungen oder deren Salzverbindungen oder das Gemisch davon in deionisiertem Wasser bei einem Gehalt von 20–100 g/l gelöst werden; und daraufhin ausreichend gerührt wird, bevor eine Aminosäure oder deren Polypeptidverbindung in einer Menge von 0 bis 10 Masse-% der hergestellten Dispersionsmittellösung hinzugefügt wird.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die hinzugefügte Aminosäure oder deren Polypeptidverbindung ausgewählt wird aus Methionin, Glutaminsäure, Alanin, Gelatine oder der Kombination davon.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die sauren Polyhydroxyverbindungen oder deren Salzverbindungen ausgewählt werden aus einer oder mehreren Arten von Triethylhexylphosphat, Natriumlaurylsulfat, Methylamylalkohol, Cellulosederivaten, Polyacrylamid, Guar-Gummi, Polyethylenglykol, Fettsäurepolyglykolestern, Vitaminen und deren Natrium- oder Kaliumsalz.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Metall Kupfer, Silber und Zinn umfasst.