DE3884951T2 - Verfahren zur Herstellung von Metallpulver. - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Metallpulver.

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Description

    Hintergrund der Erfindung
  • Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung solcher feiner Metallteilchen, wie Kupferteilchen und gemischter Silber-Palladium-Teilchen.
  • Bis jetzt wurde ein Verfahren zur Herstellung feiner Kupferteilchen angewandt, das aus dem Reduzieren von Kupferoxidteilchen in einem wäßrigen Medium mit einem Reduktionsmittel, wie Hydrazin, besteht. Dieses Verfahren hat jedoch die Nachteile, daß, weil die Teilchengröße der reduzierten Teilchen von der Teilchengröße der Oxidteilchen abhängt, die Steuerung der Teilchengröße schwer zu erzielen ist, und weiterhin, daß, weil sich die reduzierten Teilchen anziehen, nur aggregierte Kupferteilchen mit breiter Teilchengrößenverteilung erhalten werden können.
  • Die EP-A- 0 073 108 offenbart ein Verfahren zur Wiedergewinnung von Metallen aus Lösungen; und insbesondere offenbart Beispiel 1 die Wiedergewinnung von Silber, indem L-Ascorbinsäure zum Fällen von Silber verwendet wird; außerdem sind andere geeignete Reduktionsmittel und Bedingungen angegeben. Die US-A-3,390,981 offenbart ein Verfahren zur Herstellung fein verteilter binärer Edelmetall- Legierungen, einschließlich Silber-Palladium-Legierungen, durch ein Mitfällungs-Verfahren. Das Dokument DD-A-257165 offenbart ein Verfahren zur Herstellung fein verteilter Kupferteilchen.
  • Außerdem wurde, um feine Silberteilchen herzustellen, ein Verfahren angewandt, das darin besteht, Silberoxid durch Hinzugeben von Natriumhydroxid zu einer Silbernitratlösung zu bilden und das Silberoxid mit Formalin zu reduzieren. Dieses Verfahren hat jedoch die gleichen Nachteile wie diejenigen des obigen Verfahrens zur Herstellung der Kupferteilchen.
  • Zusätzlich zu den vorstehenden Einzelmetall-Teilchen können gemischte Metallteilchen, die zwei oder mehr Metalle enthalten, verwendet werden. In der Elektronikindustrie wird elektrisch leitende Paste zur Herstellung einer Dickschicht-Leiterbahn verwendet, meist eine Paste aus gemischten, feinen Silber-Palladium-Teilchen ist. Der Grund, weshalb Palladium in die Silber-Palladium-Paste inkorporiert wird, ist der, daß Migration und Lötauslaugung vermieden werden können. Zu diesem Zweck sollten einige % bis dreißig % des Palladiums inkorporiert werden.
  • Obwohl die Inkorporation des Palladiums wesentliche Wirkungen in bezug auf die obigen beiden Punkte aufweist, kann das Verfahren des Mischens der feinen Silber- und Palladium-Teilchen das Palladium nicht gleichförmig dispergieren, so daß die obigen Wirkungen nicht in genügender Weise erzielt werden können.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die obigen Nachteile zu überwinden.
  • Ein Ziel dieser Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung feiner Kupferteilchen zur Verfügung zu stellen, welche die engere Teilchengrößen-Verteilung haben, deren Steuerung leicht erzielt werden kann.
  • Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung feiner gemischter Silber-Palladium-Teilchen zur Verfügung zu stellen, die die Palladiumteilchen gleichförmig in den feinen Silberteilchen dispergiert haben, um die charakteristischen Merkmale der Ag-Pd-Paste zu verbessern.
  • Ein Hauptmerkmal der Erfindung ist, daß eine Metallverbindung reduziert wird unter Verwendung eines oder mehrerer Reduktionsmittel, ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus L-Ascorbinsäure, L- Ascorbat, D-Erythorbinsäure und D-Erythorbat, um die entsprechenden feinen Metallteilchen zu ergeben. Um Kupferteilchen gemäß der vorliegenden Erfindung herzustellen, wird eine Kupfersulfat-Lösung oder eine Kupfer-Ammonium-Komplex-Lösung mit dem oben beschriebenen Reduktionsmittel reduziert.
  • Außerdem wird, um gemischte Silber-Palladium-Teilchen gemäß der vorliegenden Erfindung herzustellen, nachdem eine Palladiumverbindung-Lösung durch z.B. Hinzufügen von Natriumborhydrid kolloidal gemacht wurde, das obige Reduktionsmittel zu der kolloidalen Flüssigkeit hinzugefügt, und eine Silberverbindung- Lösung wird zu der kolloidalen Flüssigkeit hinzugefügt, um die Silberverbindung zu reduzieren.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Wenn feine Metallteilchen durch Reduzieren einer solchen Metallverbindung-Lösung, wie einer wäßrigen Kupfersulfat-Lösung, einer Kupfer-Ammonium-Komplexsalz-Lösung und einer Silber- Ammonium-Komplexsalz-Lösung, mit einem oder mehreren Reduktionsmittel(n), ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus L- Ascorbinsäure, L-Ascorbat, D-Erythorbinsäure und D-Erythorbat, hergestellt werden, können die entsprechenden feinen Metallteilchen, die monodispergiert sind, hergestellt werden. Weil die resultierenden monodispergierten feinen Teilchen mit der engen Teilchengröße- Verteilung, deren Teilchengröße gesteuert werden kann, erhalten werden, ist das Verfahren der vorliegenden Erfindung epochemachend. Hinzufügung des Reduktionsmittels sowie Mischen der Lösung und des Reduktionsmittels kann unter den üblichen Bedingungen durchgeführt werden. Die Strukturformeln der L-Ascorbinsäure und ihres optischen Isomeren D-Erythorbinsäure werden nachfolgend gezeigt. L-Ascorbinsäure D-Erythorbinsäure
  • Bei der Herstellung von gemischten Silber-Palladium-Teilchen wird einer gleichförmig dispergiertes Palladium enthaltenden kolloidalen Lösung, die hergestellt werden kann, indem ein Reduktionsmittel einer Palladiumverbindung-Lösung hinzugefügt wird, L-Ascorbinsäure, L- Ascorbat, D-Erythorbinsäure oder D-Erythorbat hinzugefügt sowie weiterhin eine Silberverbindung-Lösung, um die Silberverbindung zu Silber zu reduzieren.
  • Der Grund, warum ein oder mehrere Reduktionsmittel, ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus L-Ascorbinsäure,
  • L-Ascorbat, D-Erythorbinsäure und D-Erythorbat, verwendet wird bzw. verwendet werden, ist der, daß nicht nur das Oxidations-Reduktions- Potential der Reduktionsmittel für die Reduktion der Metallverbindung- Lösung geeignet ist, sondern daß die Reduktionsmittel auch die Funktion haben, Aggregation der Teilchen untereinander zu verhindern.
  • Das Natriumsalz, das Kaliumsalz und das Ammoniumsalz der L-Ascorbinsäure oder der D-Erythorbinsäure können bei der Erfindung verwendet werden als das L-Ascorbat oder das D-Erythorbat.
  • Bei Verwendung der wäßrigen Kupfersulfat-Lösung wird der pH der Lösung vorzugsweise im Bereich von 0,3 bis 5 eingestellt, weil die Reaktion unter dem pH 0,3 verlangsamt wird und ein Kupferhydroxid über dem pH 5 gebildet wird. Der pH der L-Ascorbinsäure oder der D- Erythorbinsäure wird vorzugsweise auf nicht weniger als 0,5 eingestellt, weil die Reaktion unter dem pH 0,5 extrem verlangsamt wird. Weiterhin liegt die Reaktionstemperatur bevorzugt im Bereich von 10 bis 100ºC, weil die Reaktion unter 10ºC verlangsamt wird und Aggregation der feinen Kupferteilchen bei über 100ºC erfolgt.
  • Bei Verwendung von Kupfer-Ammonium-Komplexsalz-Lösung wird der pH der Lösung vorzugsweise im Bereich von 7,5 bis 13 eingestellt, weil die Ausfällung eines Kupferhydroxids unter dem pH 7,5 gebildet wird und die Reaktion über dem pH 13 aufgrund der hohen Ammoniakgas- Entwicklungsgeschwindigkeit verlangsamt wird. Der pH der L-Ascorbinsäure oder der D-Erythorbinsäure wird vorzugsweise auf nicht weniger als 0,5 eingestellt. Weiterhin liegt die Reaktionstemperatur vorzugsweise im Bereich von 30 bis 100ºC, weil die Reaktion unter 30ºC verlangsamt wird und Aggregation der feinen Kupferteilchen bei über 100ºC erfolgt.
  • Bei Herstellung der gemischten Silber-Palladium-Teilchen wird die Lösung einer Palladiumverbindung, wie Palladiumnitrat, Palladiumchlorid und Palladiumsulfat, zu einer Flüssigkeit mit kolloidalem Palladium mittels eines Reduktionsmittels, wie Natriumborhydrid, Lithiumaluminiumhydrid und Hydrazin, reduziert, und dieser kolloidalen Flüssigkeit werden die L-Ascorbinsäure, das L-Ascorbat, die D-Erythorbinsäure und/oder das D-Erythorbat hinzugefügt sowie weiterhin die wäßrige Lösung einer Silberverbindung, wie ammoniakalischer Silbernitrat-Komplex, Silbernitrat und Silbersulfat, um die Verbindung zu Silber zu reduzieren. Der pH der L-Ascorbinsäure oder der D-Erythorbinsäure wird vorzugsweise auf nicht weniger als 0,1 eingestellt. Weiterhin liegt die Reaktionstemperatur vorzugsweise im Bereich von 0 bis 100ºC.
  • Obwohl die Teilchengröße des in den Silberteilchen dispergierten Palladiums nicht beschränkt ist, sind nicht mehr als 100 Å bevorzugt im Hinblick auf die Charakteristika bei der Verwendung als Paste.
  • In den resultierenden zusammengesetzten Teilchen sind die reduzierten Palladiumteilchen gleichförmig in den Silberteilchen dispergiert, so daß, wenn die Teilchen für Paste verwendet werden, ein Silber-Palladium- Film, in dem das Palladium gleichförmig dispergiert ist, erhalten werden kann, der bis jetzt nicht erhalten wurde.
  • Die vorliegende Erfindung wird nun detailliert in Verbindung mit den folgenden Beispielen und den Vergleichsbeispielen beschrieben, welche die Erfindung erläutern, aber nicht beschränken sollen.
  • Beispiel 1
  • Nachdem 197 g Kupfersulfatkristalle in Wasser aufgelöst waren, um 1 l wäßrige Lösung zu ergeben, wurde verdünnte Schwefelsäure hinzugefügt, um den pH der Lösung auf 1 einzustellen. Nachdem andererseits 200 g L-Ascorbinsäure in Wasser aufgelöst waren, um 1 l wässerige Lösung zu ergeben, wurde Natriumhydroxid hinzugefügt, um den pH der Lösung auf 7 einzustellen. Die Temperaturen dieser zwei Lösungen wurden auf 30ºC eingestellt, und dann wurde die L-Ascorbinsäure-Lösung unter Rühren zu der Kupfersulfat-Lösung hinzugefügt, um die zwei Verbindungen für weitere 5 min reagieren zu lassen.
  • Nachdem die resultierenden Kupferteilchen filtriert und gewaschen waren, wurde die Teilchengrößen-Verteilung gemessen, und die Teilchen wurden durch ein Elektronenmikroskop betrachtet. Es wurde durch diese Analyse festgestellt, daß die Kupferteilchen fast kugelförmig waren, die durchschnittliche Teilchengröße von 1,2 um aufwiesen, und eine enge Teilchengrößenverteilung hatten, wobei 70 % der Teilchen im Bereich 0,8 bis 1,5 um lagen.
  • Beispiel 2
  • Nachdem 126 g Kupfersulfatkristalle in Wasser aufgelöst waren, um 1 l wäßrige Lösung zu ergeben, wurde verdünnte Schwefelsäure hinzugefügt, um den pH der Lösung auf 3 einzustellen. Nachdem andererseits 128 g L-Ascorbinsäure in Wasser aufgelöst waren, um 1 l wäßrige Lösung zu ergeben, wurde Natriumhydroxid hinzugefügt, um den pH der Lösung auf 5 einzustellen. Die Temperaturen dieser zwei Lösungen wurden auf 70ºC eingestellt, und dann wurde die L- Ascorbinsäure unter Rühren zu der Kupfersulfat-Lösung hinzugefügt, um die zwei Verbindungen für weitere 3 min reagieren zu lassen.
  • Die resultierenden Kupferteilchen wurden gemäß dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren behandelt und analysiert. Es wurde durch diese Analyse festgestellt, daß die Kupferteilchen polyedrisch waren, die durchschnittliche Teilchengröße von 1,8 um aufwiesen, und eine enge Teilchengrößenverteilung hatten, wobei 70 % der Teilchen im Bereich von 1,5 bis 2,5 um lagen.
  • Beispiel 3
  • Nachdem 197 g Kupfersulfatkristalle in Wasser aufgelöst waren, um 1 l wäßrige Lösung zu ergeben, wurde Schwefelsäure hinzugefügt, um den pH der Lösung auf 1 einzustellen. Andererseits wurden 200 g Natrium- L-Ascorbat in Wasser aufgelöst, um 1 l wäßrige Lösung zu ergeben. Die Temperaturen dieser zwei Lösungen wurden auf 20ºC eingestellt, und
  • dann wurde die Natrium-L-Ascorbat-Lösung unter Rühren zu der Kupfersulfat-Lösung hinzugefügt, um diese zwei Verbindung für weitere 5 min reagieren zu lassen.
  • Die resultierenden Kupferteilchen wurden gemäß dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren behandelt und analysiert. Es wurde durch diese Analyse festgestellt, daß die Kupferteilchen fast kugelförmig waren, die durchschnittliche Teilchengröße von 1,0 um aufwiesen, und eine enge Teilchengrößenverteilung hatten, wobei 70 % der Teilchen im Bereich von 0,7 bis 1,3 um lagen.
  • Beispiel 4
  • Die feinen Kupferteilchen wurden gemäß dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren erhalten, mit der Ausnahme, daß D-Erythorbinsäure anstelle von L-Ascorbinsäure verwendet wurde und die pHs der Lösung nach Hinzufügung der verdünnten Schwefelsäure und des Natriumhydroxids auf 1,5 bzw. 6 eingestellt wurden.
  • Die resultierenden Kupfterteilchen wurden gemäß dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren behandelt und analysiert. Es wurde durch diese Analyse festgestellt, daß die Kupferteilchen fast kugelförmig waren, die durchschnittliche Teilchengröße von 1,5 um aufwiesen, und eine enge Teichengrößenverteilung hatten, wobei 70 % der Teilchen im Bereich von 1,1 bis 1,8 um lagen.
  • Beispiel 5
  • Nachdem 126 g Kupfersulfatkristalle in Wasser aufgelöst waren, um 1 l wäßrige Lösung zu ergeben, wurde verdünnte Schwefelsäure hinzugefügt, um den pH der Lösung auf 4 einzustellen. Nachdem andererseits 128 g D-Erythorbinsäure in Wasser aufgelöst waren, um 1 l wäßrige Lösung zu ergeben, wurde Natriumhydroxid hinzugefügt, um den pH der Lösung auf 10 einzustellen. Die Temperaturen dieser zwei Lösungen wurden auf 70ºC eingestellt, und dann wurde die D- Erythorbinsäure-Lösung unter Rühren zu der Kupfersulfat-Lösung hinzugefügt, um die zwei Verbindungen für weitere 10 min reagieren zu lassen.
  • Die resultierenden Kupferteilchen wurden gemäß dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren behandelt und analysiert. Es wurde durch diese Analyse festgestellt, daß die Kupferteilchen polyedrisch waren, die durchschnittliche Teilchengröße von 2,0 um aufwiesen, und eine enge Teilchengrößenverteilung hatten, wobei 70 % der Teilchen im Bereich von 1,7 bis 2,3 um lagen.
  • Beispiel 6
  • Die feinen Kupferteilchen wurden gemäß dem in Beispiel 3 beschriebenen Verfahren erhalten, mit der Ausnahme, daß Natrium-D- Erythorbat anstelle des Natrium-L-Ascorbats verwendet wurde.
  • Die resultierenden Kupferteilchen wurden gemäß dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren behandelt und analysiert. Es wurde durch diese Analyse festgestellt, daß die Kupferteilchen fast kugelförmig waren, die durchschnittliche Teilchengröße von 0,8 um aufwiesen, und eine enge Teilchengrößenverteilung hatten, wobei 70 % der Teilchen im Bereich von 0,5 bis 1,1 um lagen.
  • Beispiel 7
  • Nachdem 197 g Kupfersulfatkristalle in Wasser aufgelöst waren, um 1 l wäßrige Lösung zu ergeben, wurde 28 %iger wäßriger Ammoniak hinzugefügt, um eine Kupfer-Ammonium-Komplex-Lösung zu bilden und den pH der Lösung auf 9 einzustellen. Nachdem andererseits 200 g L- Ascorbinsäure in Wasser aufgelöst waren, um 1 l wäßrige Lösung zu ergeben, wurde Natriumhydroxid hinzugefügt, um den pH der Lösung auf 2,5 einzustellen. Die Temperaturen dieser zwei Lösungen wurden auf 30ºC eingestellt, und dann wurde die L-Ascorbinsäure-Lösung unter Rühren zu der Kupfer-Ammonium-Komplex-Lösung hinzugefügt, um die zwei Verbindungen für weitere 30 min reagieren zu lassen.
  • Die resultierenden Kupferteilchen wurden gemäß dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren behandelt und analysiert. Es wurde durch diese Analyse festgestellt, daß die Kupferteilchen fast kugelförmig waren, die durchschnittliche Teilchengröße von 1,0 um aufwiesen, und eine enge Teilchengrößenverteilung hatten, wobei 70 % der Teilchen im Bereich von 0,8 bis 1,3 um lagen.
  • Beispiel 8
  • Nachdem 126 g Kupfersulfatkristalle in Wasser aufgelöst waren, um 1 l wäßrige Lösung zu ergeben, wurde 28 %iger wäßriger Ammoniak hinzugefügt, um eine Kupfer-Ammonium-Komplex-Lösung zu bilden und den pH der Lösung auf 12 einzustellen. Nachdem andererseits 128 g L-Ascorbinsäure in Wasser aufgelöst waren, um 1 l wäßrige Lösung zu ergeben, wurde 28 %iger wäßriger Ammoniak hinzugefügt, um den pH der Lösung auf 5 einzustellen. Die Temperaturen dieser zwei Lösungen wurden auf 60ºC eingestellt, und dann wurde die L-Ascorbinsäure- Lösung unter Rühren zu der Kupfer-Ammonium-Komplex-Lösung hinzugefügt, um die zwei Verbindungen für weitere 30 min reagieren zu lassen.
  • Die resultierenden Kupferteilchen wurden gemäß dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren behandelt und analysiert. Es wurde durch diese Analyse festgestellt, daß die Kupferteilchen polyedrisch waren, die durchschnittliche Teilchengröße von 1,7 um aufwiesen, und eine enge Teilchengrößenverteilung hatten, wobei 70 % der Teilchen im Bereich von 1,3 bis 2,0 um lagen.
  • Beispiel 9
  • Nachdem 197 g Kupfersulfatkristalle in Wasser aufgelöst waren, um 1 l wäßrige Lösung zu ergeben, wurde 28 %iger wäßriger Ammoniak hinzugefügt, um eine Kupfer-Ammonium-Komplex-Lösung zu bilden und den pH der Lösung auf 8 einzustellen. Andererseits wurden 200 g Natrium-L-Ascorbat in Wasser aufgelöst, um 1 l wäßrige Lösung zu ergeben. Die Temperaturen dieser zwei Lösungen wurden auf 50ºC eingestellt, und dann wurde das Natrium-L-Ascorbat unter Rühren zu der Kupfer-Ammonium-Komplex-Lösung hinzugefügt, um die zwei Verbindungen für weitere 50 min reagieren zu lassen.
  • Die resultierenden Kupferteilchen wurden gemäß dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren behandelt und analysiert. Es wurde durch diese Analyse festgestellt, daß die Kupferteilchen polyedrisch waren, die durchschnittliche Teilchengröße von 0,8 um aufwiesen, und eine enge Teilchengrößenverteilung hatten, wobei 70 % der Teilchen im Bereich von 0,5 bis 1,2 um lagen.
  • Beispiel 10
  • Nachdem 197 g Kupfersulfatkristalle in Wasser aufgelöst waren, um 1 l wäßrige Lösung zu ergeben, wurde 28 %iger wäßriger Ammoniak hinzugefügt, um eine Kupfer-Ammonium-Komplex-Lösung zu bilden und den pH der Lösung auf 9,5 einzustellen. Nachdem andererseits 200 g D- Erythorbinsäure in Wasser aufgelöst waren, um 1 l wäßrige Lösung zu ergeben, wurde 28 %iger wäßriger Ammoniak hinzugefügt, um den pH der Lösung auf 3 einzustellen. Die Temperaturen dieser zwei Lösungen wurden auf 90ºC eingestellt, und dann wurde die D-Erythorbinsäure- Lösung unter Rühren der Kupfer-Ammonium-Komplex-Lösung hinzugefügt, um die zwei Lösungen für weitere 30 min reagieren zu lassen.
  • Die resultierenden Kupferteilchen wurden gemäß dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren behandelt und analysiert. Es wurde durch diese Analyse festgestellt, daß die Teilchen fast kugelförmig waren, die durchschnittliche Teilchengröße von 1,5 um aufwiesen, und eine enge Teilchengrößenverteilung hatten, wobei 70 % der Teilchen im Bereich von 1,1 bis 1,8 um lagen.
  • Beispiel 11
  • Nachdem 126 g Kupfersulfatkristalle in Wasser aufgelöst waren, um 1 l wäßrige Lösung zu ergeben, wurde 28 %iger wäßriger Ammoniak hinzugefügt, um eine Kupfer-Ammonium-Komplex-Lösung zu bilden und den pH der Lösung auf 11 einzustellen. Nachdem andererseits 128 g D- Erythorbinsäure in Wasser aufgelöst waren, um 1 l wäßrige Lösung zu ergeben, wurde 28 %iger wäßriger Ammoniak hinzugefügt, um den pH der Lösung auf 4,5 einzustellen. Die Temperaturen dieser zwei Lösungen wurden auf 70ºC eingestellt, und dann wurde die D- Erythorbinsäure-Lösung unter Rühren zu der Kupfer-Ammonium- Komplex-Lösung hinzugefügt, um die zwei Verbindungen für weitere 40 min reagieren zu lassen.
  • Die resultierenden Kupferteilchen wurden gemäß dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren behandelt und analysiert. Es wurde durch diese Analyse festgestellt, daß die Kupferteilchen polyedrisch waren, die durchschnittliche Teilchengröße von 1,8 um aufwiesen, und eine enge Teilchengrößenverteilung hatten, wobei 70 % der Teilchen im Bereich von 1,5 bis 2,0 um lagen.
  • Beispiel 12
  • Nachdem 197 g Kupfersulfatkristalle in Wasser aufgelöst waren, um 1 l wäßrige Lösung zu ergeben, wurde 28 %iger wäßriger Ammoniak hinzugefügt, um eine Kupfer-Ammonium-Komplex-Lösung zu bilden und den pH der Lösung auf 7.5 einzustellen. Andererseits wurden 200 g Natrium-D-Erythorbat in Wasser aufgelöst, um 1 l wäßrige Lösung zu ergeben. Die Temperaturen dieser zwei Lösungen wurden auf 60ºC eingestellt, und dann wurde die Natrium-D-Erythorbat-Lösung unter Rühren zu der Kupfer-Ammonium-Komplex-Lösung hinzugefügt, um die zwei Verbindungen für weitere 60 min reagieren zu lassen.
  • Die resultierenden Kupferteilchen wurden gemäß dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren behandelt und analysiert. Es wurde durch diese Analyse festgestellt, daß die Kupferteilchen fast kugelförmig waren, die durchschnittliche Teilchengröße von 0,9 um aufwiesen, und eine enge Teilchengrößenverteilung hatten, wobei 70 % der Teilchen im Bereich von 0,6 bis 1,4 um lagen.
  • Vergleichsbeispiel A
  • 50 g Kupferoxid mit der mittleren Teilchengröße von 5 um wurden dispergiert und in 1000 ml Wasser unter Rühren suspendiert. Nachdem die Temperatur dieser Flüssigkeit unter weiterem Rühren auf 70ºC erhöht worden war und 200 ml einer wäßrigen 80 %igen Hydrazinhydrat-Lösung hinzugefügt worden war, wurde das Rühren bei 70ºC für zwei Stunden fortgesetzt.
  • Die resultierenden Kupferteilchen wurden gemäß dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren behandelt und analysiert. Es wurde durch diese Analyse festgestellt, daß die Kupferteilchen amorph und aggregiert waren, die durchschnittliche Teilchengröße von 3,5 um aufwiesen, und die breite Teilchengrößenverteilung im Bereich von 0,5 bis 10 um hatten.
  • Beispiel 13
  • Zu 150 ml einer wäßrigen Palladiumnitrat-Lösung (50 g/l) wurde Natriumborhydrid hinzugefügt, um eine kolloidale Flüssigkeit mit darin gleichförmig dispergierten Palladiumteilchen (Teilchengröße: 100 bis 500 Å) herzustellen.
  • Zu dieser kolloidalen Flüssigkeit wurden 150 ml einer wäßrigen L-Ascorbinsäure-Lösung (100 g/l) hinzugefügt; weiterhin wurden 700 ml einer wäßrigen ammoniakalischen Silbernitrat-Komplex-Lösung (50 g/l) hinzugefügt, um die Metallverbindungen zu reduzieren. Die resultierenden Teilchen nach Filtration und Waschen waren Silberteilchen mit gleichförmig und fein darin dispergierten Palladiumteilchen. Die Teilchen wurden mit einem Rasterelektronenmikroskop, Röntgendiffraktion und chemischer Analyse analysiert. Es wurde festgestellt, daß die Teilchen fast kugelförmige feine gemischte Ag (80 %)-Pd (20 %)-Teilchen waren mit der durchschnittlichen Teilchengröße von 0,5 um.
  • Nachdem die in diesem Beispiel hergestellten gemischten Ag-Pd- Teilchen zu einer Paste verarbeitet worden waren und das Siebdruckverfahren auf einem Aluminiumoxidsubstrat unter Verwendung der zu einer Paste verarbeiteten Teilchen durchgeführt worden war, wurde das Substrat bei 900ºC für 30 min gebacken, um eine Dickschicht-Leiterbahn aus Ag-Pd zu bilden. Der Ag-Migrationstest und der Lötauslaugungstest wurden unter Verwendung der Leiterbahn durchgeführt. Die durchschnittliche Zeit bis zur ersten Migration betrug 8 min und 20 sec bei den gemischten Ag-Pd-Teilchen, und es wurde geringe Lötauslaugung festgestellt, nachdem der Löttauchtest zehnmal wiederholt worden war.
  • Wenn die gemischten Ag-Pd-Teilchen dieses Beispiels zu einer Paste verarbeitet werden, nachdem die Teilchen bei 200 bis 500ºC wärmebehandelt sind, kann eine längere Zeit erreicht werden, bis die erste Ag-Migration erfolgt.
  • Vergleichsbeispiel B
  • Feine Ag-Teilchen (80 %) mit der durchschnittlichen Teilchengröße von 1,0 um und feine Pd-Teilchen (20 %) mit der durchschnittlichen Teilchengröße von 1,2 um wurden gemischt und zu Paste verarbeitet, und das Siebdruckverfahren auf einem Aluminiumoxidsubstrat wurde unter Verwendung der zu Paste verarbeiteten Teilchen durchgeführt, das Substrat wurde bei 900ºC für 30 min gebacken, um eine Dickschicht- Leiterbahn aus Ag-Pd zu bilden. Der Ag-Migrationstest und der Lötauslaugungstest wurden unter Verwendung der Leiterbahn durchgeführt. Die durchschnittliche Zeit bis zur ersten Migration betrug 2 min und 30 sec, und es wurde eine beträchtliche Lötauslaugung festgestellt, nachdem der Löttauchtest fünfmal wiederholt wurde.

Claims (6)

1. Verfahren zur Herstellung feiner Kupferteilchen, bei dem eine Kupfersulfat-Lösung reduziert wird unter Verwendung eines Reduktionsmittels oder mehrerer Reduktionsmittel, ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus L-Ascorbinsäure, L-Ascorbat, D-Erythorbinsäure und D- Erythorbat, um die monodispergierten, feinen Kupferteilchen herzustellen.
2. Verfahren wie in Anspruch 1 beansprucht, bei dem der pH der Kupfersulfat-Lösung auf den Bereich von 0,3 bis 5 eingestellt wird und die Reaktionstemperatur auf den Bereich von 10 bis 100ºC eingestellt wird.
3. Verfahren zur Herstellung feiner Kupferteilchen, bei dem eine Kupfer-Ammonium-Komplex-Lösung reduziert wird unter Verwendung eines Reduktionsmittels oder mehrerer Reduktionsmittel, ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus L-Ascorbinsäure, L-Ascorbat, D-Erythorbinsäure und D- Erythorbat, um die monodispergierten, feinen Kupferteilchen herzustellen.
4. Verfahren wie in Anspruch 3 beansprucht, bei dem der pH der Kupfer-Ammonium-Komplex-Lösung auf den Bereich von 7,5 bis 13 eingestellt wird und die Reaktionstemperatur auf den Bereich von 30 bis 100ºC eingestellt wird.
5. Verfahren zur Herstellung feiner gemischter Silber-Palladium- Teilchen, bei dem zu einer Flüssigkeit mit kolloidalem Palladium ein oder mehrere Reduktionsmittel, ausgewählt aus der aus L-Ascorbinsäure, L-Ascorbat, D-Erythorbinsäure und D-Erythorbat bestehenden Gruppe, hinzugefügt wird bzw. werden und weiterhin eine Lösung einer Silberverbindung hinzugefügt wird zur Reduktion der Silberverbindung, um die die Palladiumteilchen gleichförmig darin verteilt enthaltenden Silberteilchen herzustellen.
6. Verfahren wie in Anspruch 5 beansprucht, bei dem die Flüssigkeit mit kollodialem Palladium hergestellt wird durch Reduzieren einer Lösung einer Palladiumverbindung mit Natriumborhydrid.
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