KR100490668B1 - 습식환원법에 의한 극미세 은분말의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 질산은(AgNO₃)과 SDS, SC, PAA, PVP, 글루코오스 등을 단독 또는 둘 이상 함께 수용액에 용해시켜 Ag-X계 복화합물인 중간체를 형성한 다음, 이에 수산화나트륨을 투입하여 Ag계 복산화물을 생성시키고, 이에 히드라진(Hydrazine; N₂H₄) 또는 포름알데히드(Formaldehyde; HCHO)를 투입하여 환원시켜 극미세 Ag분말을 제조하는 습식환원법에 의한 극미세 Ag분말의 제조방법에 관한 것으로서, 질산은(AgNO₃) 수용액에 SDS, SC, PVP, PAA, 글루코오스 중에서 어느 하나 또는 둘 이상을 혼합 첨가하여 중간상인 Ag계 복화합물을 용액 중에 생성시키는 단계와; 상기 Ag계 복화합물이 생성된 용액에 수산화나트륨(NaOH)을 투입하여 은 산화물((Ag)_y-O)을 용액 중에 생성시키는 단계와; 상기 생성된 은 산화물((Ag)_y-O)에 히드라진(N₂H₄)을 투입하여 극미세 Ag분말로 환원 침전시키는 단계와; 상기 환원 침전된 극미세 Ag분말을 여과 및 세척하여 건조하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 습식환원법에 의한 극미세 Ag분말의 제조방법을 제공한다.

Description

습식환원법에 의한 극미세 은분말의 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING NANO-SCALE SILVER POWDERS BY WET REDUCING PROCESS}

본 발명은 습식환원법에 의한 극미세 Ag분말의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 질산은과 SDS(Sodium Dodecyl Sulfate), SC(Sodium Citrate), PAA(Poly Acrylic Acid), PVP(Poly Vinyl Pyrrolidone)를 함께 수용액에 용해시켜 Ag-X계 복화합물인 중간체를 형성한 다음, 이에 수산화나트륨을 투입하여 Ag계 복산화물을 생성시키고, 이에 히드라진(Hydrazine; N₂H₄) 또는 포름알데히드 (Formaldehyde; HCHO)를 투입하여 환원시켜 극미세 Ag분말을 제조하는 습식환원법에 의한 극미세 Ag분말의 제조방법에 관한 것이다.

은(Ag) 분말은 전자부품, Display 및 자동차 산업 등에 도전성 페이스트로 응용되고 있으며 미크론 단위의 조대한 분말은 전자부품이 미세해짐에 따라 페이스트(Paste)의 표면조도 등에 문제가 있기 때문에 제품 전체에 좋지 못한 영향을 미치고 있는 실정이다.

따라서 나노급(Nano-Scale)의 분산성이 양호한 Ag 분말을 개발할 경우 초소형화된 부품으로의 적용이 가능할 것으로 기대된다.

또한, 현재 PDP(Plasma Display Panel), FED(Field Emission Display), 자동차 열선 등 유리를 기판으로 하는 분야에서는 페이스트의 소성온도가 550℃ 정도로 낮게 형성되어 있고, 많은 페이스트의 응용분야에서도 소성온도를 낮추는 방향으로 개발이 진행 중에 있다.

이에 따라 페이스트의 소성온도도 낮아질 수밖에 없는데, 나노급(100㎚) 금속분말을 적용함에 따라 이러한 추세에 대응할 수 있고, 또한 기존에 소성온도 때문에 페이스트를 사용하지 못하고 도금법이 차지했었던 전극시장을 일정 부분 차지할 수 있으리라 기대된다.

상기와 같이 적용 가능한 나노급 Ag 분말의 합성에 관한 연구는 오래 전부터 수행 중에 있으며 합성방법 또한 기상법, 액상법 등 다양한 방법이 있다.

Ag 분말은 액상환원이 잘 되는 장점을 가지고 있으나, 액상환원으로 합성된 Ag 분말은 강한 응집성(Agglomerization), 불규칙적인 형태(Shape) 및 입도(Size) 제어가 어렵다는 문제점을 가지고 있다.

상기한 문제점은 나노(Nanometer) 크기로 갈수록 심각하며 따라서 대부분의 연구자들은 액상에서 다루어지는 습식방법보다는 기상법을 선호하는 실정이나 이는 생산성이 낮고, 공정제어 및 입자형상 제어가 어렵다는 단점을 가지고 있다.

이하에서는 Ag분말의 제조방법에 대하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.

전자부품의 소경량화 추세로 소자 및 기판의 Fine Pitch화에 따라 요구되는 후막재료 금속분말의 입자크기가 0.5~1㎛으로 미세하여 경쟁력이 있는 우수한 분말 제조기술을 확보하려는 연구가 매우 활발히 진행되고 있다.

기존의 Ag분말 제조공정은 넓은 입도분포로 인한 수율저하, 큰 입자크기, 낮은 구형도, 산화도 제어의 어려움 등의 문제점을 갖고 있으며, 이러한 단점을 개선하기 위해 액상환원법(Reduction In Aqueous Solution), 열분해법(Thermal Decomposition Method)등의 습식공정과, 증발 응축법(Gas Evaporation Method)과 같은 기상반응법 등의 새로운 기술들이 연구되어 왔으며, 이러한 분말제조방법들의 특징을 비교하여 표 1에 나타내었다.

상기한 분말제조기술들 중에서 일반적으로 이용되는 분말제조방법의 특징을 요약하면 다음과 같다.

가스분사법(Gas Atomization)은 고압의 불활성가스를 노즐을 통하여 내려오는 용탕에 분사하여 분말을 제조하는 방법이다. 대량생산에 유리하지만 미분의 분말을 제조하기에는 어려움이 있어 제품 회수율이 극히 낮아 일부에서 사용되고 있다.

또한, 열분해법(Thermal Decomposition Method)은 금속과 음이온 사이의 결합이 약한 금속화합물을 기체 환원제를 사용하여 열분해 및 해쇄하여 금속분말을 얻는 방법으로 미세한 금속분말 제조가 가능하지만 열처리 중에 분말이 소착되어 이를 해쇄하여 분급하는 공정이 있어 후막재료용 분말제조에는 액상환원법에 비하여 분산성이 나쁘고 회수율이 떨어지는 단점이 있다.

증발 응축법(Gas Evaporation Method)은 He, Ar등의 불활성가스 혹은 CH4, NH4 등의 활성가스 중에서 증발원료를 가열 증발시키고, 이 때 증발된 증기를 이들 가스 중에서 응축시킴으로써 미세한 금속분말을 제조하는 방법으로서, 1㎛ 이하의 금속분말 제조에 유리한 방법이지만 생산량이 극히 작아 금속분말의 가격이 매우 높다는 단점이 있다.

상기한 분말제조방법에 비하여 분말의 형상제어가 용이하고, 서브미크론 단위의 극미세 분말의 제조가 용이한 액상 환원법(Reduction In Aqueous Solution)은 화학적 분말제조법의 대표적인 방법으로서, 초기석출물로부터 환원공정을 통한 분말제조까지 액체상(Liquid Media) 내에서 진행된다.

즉, 원재료 부식, 정제, 양이온 분리, 중간생성물의 생성 및 환원제 투입과정을 거쳐 금속분말을 제조하는데, 이 때 사용되는 환원제로는 포르말린, 히드라진(Hydrazine), 유기화합물(Organic Compound)등이 있다.

상기 액상 환원법의 이점은 형상제어가 비교적 용이하여 구형도가 높고 입도분포가 균일하며 서브미크론(Submicron)의 극미분 제조가 가능할 뿐만 아니라 분말 표면상태가 우수하여 페이스트용 분말원료로서 가장 중요한 특성 중의 하나인 탭 밀도(Tap Density)가 높은 분말을 제조하는 것이 가능하지만 액상환원법을 이용하여 분말을 제조하기 위해서는 농도, 온도, 적정pH 및 반응속도 등을 최적화하는 것이 선결과제이다.

상기한 액상환원공정인 종래의 습식법에 의하여 Ag분말을 제조하는 공정을 살펴보면, 도 1에 도시된 바와 같이, 다단계의 반응을 거쳐 분말의 크기를 제어하여 제조된다.

즉, 제1단계에서는 질산은(AgNO₃) 수용액에 수산화나트륨(NaOH)을 투입하여 은(Ag)을 산화물 형태((Ag)_x-O)로 침전시킨 다음,

제2단계에서는 상기 침전된 은 산화물을 수회에 걸쳐 여과 및 세척하여 불순물 함유를 최소화하게 되며,

제3단계에서는 은 산화물에 증류수를 투입하여 약 95℃ 정도로 가열한 다음, 유기환원제인 아스코르브산(Ascorbic acid-주성분 C6H8O6) 을 투입하여 산화물로부터 환원반응된 Ag분말을 수회에 걸쳐 여과 및 세척한 다음, 건조함으로써 어느 정도 미세한 Ag 분말을 얻을 수 있었다.

그러나, 상기와 같은 종래의 습식 Ag분말 제조공정은 불순물을 최소화하기 위한 여과 및 세척공정이 수회 포함되어 공정시간이 오래 걸린다는 단점이 있고,

이러한 공정시간의 장시간화로 인하여 결과물인 Ag분말의 응집이 심해 질뿐만 아니라 분말의 손실이 다량 발생한다는 문제점이 있다.

특히, 수회에 걸친 분말의 세척 및 여과공정에 따른 다량의 폐수가 발생하여 환경오염을 유발시킴과 동시에 아스코르브산(Ascorbic acid)이라는 유기환원제의 첨가로 인하여 건조가 힘들다는 문제점이 있다.

따라서, 100㎚급 극미세 Ag분말을 제조하기에는 많은 제약이 따르고 있는 실정이다.

상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은 질산은(AgNO₃)을 전구체로 하여 SDS(Sodium Dodecyl Sulfate), SC(Sodium Citrate), PAA(Poly Acrylic Acid), PVP(Poly Vinyl Pyrrolidone), 글루코오스(Glucose)와 같은 첨가제를 첨가한 다음, 수산화나트륨(NaOH)을 이용하여 은 산화물을 생성시키고, 히드라진(N₂H₄) 또는 포름알데히드(Formaldehyde; HCHO)를 환원제로 투입하여 0.3㎛급 이하이면서 표면이 깨끗하고 구형의 분산성이 확보된 Ag분말을 제조할 수 있는 습식환원법에 의한 극미세 Ag분말의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 질산은(AgNO₃) 수용액에 SDS(Sodium Dodecyl Sulfate), SC(Sodium Citrate), PAA(Poly Acrylic Acid), PVP(Poly Vinyl Pyrrolidone), 글루코오스(Glucose) 중에서 어느 하나 또는 둘 이상을 혼합 첨가하여 중간상인 Ag계 복화합물을 용액 중에 생성시키는 단계와; 상기 Ag계 복화합물이 생성된 용액에 수산화나트륨(NaOH)을 투입하여 은 산화물((Ag)_y-O)을 용액 중에 생성시키는 단계와; 상기 생성된 은 산화물((Ag)_y-O)에 히드라진(N₂H₄)을 투입하여 극미세 Ag분말로 환원 침전시키는 단계와; 상기 환원 침전된 극미세 Ag분말을 여과 및 세척하여 건조하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 습식환원법에 의한 극미세 Ag분말의 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 생성된 은 산화물((Ag)_y-O)에 히드라진(N₂H₄)을 투입하여 극미세 Ag분말로 환원 침전시키는 단계에서 상기 히드라진(N₂H₄)을 포름알데히드(HCHO)로 대체 투입하여 극미세 Ag분말로 환원 침전시키는 것을 특징으로 하는 습식환원법에 의한 극미세 Ag분말의 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 질산은 수용액에 어느 하나 또는 둘 이상을 혼합하여 첨가되는 SDS, SC, PVP, PAA 및 글루코오스가 질산은 1몰 대비 1~1/1000 범위로 첨가되고, 첨가되는 수산화나트륨(NaOH)은 상기 Ag-X계 복화합물이 생성된 용액이 30~70℃ 온도범위 일 때 질산은 1몰 대비 0.5~5몰이 되도록 투입되고, 상기 투입되는 히드라진(N₂H₄)은 상기 은 산화물이 생성된 용액의 온도가 30~80℃ 범위일 때 질산은 1몰 대비 0.5~5몰이 되도록 투입되는 것을 특징으로 하는 습식환원법에 의한 극미세 은분말의 제조방법을 제공하게 되며,

또한, 본 발명은 상기 생성된 은 산화물((Ag)_y-O)에 포름알데히드(HCHO)로 투입하여 극미세 Ag분말로 환원 침전시키는 단계에서 상기 은 산화물이 생성된 용액의 온도가 30~80℃ 범위일 때 질산은 1몰 대비 0.5~5몰이 되도록 투입되는 것을 특징으로 하는 습식환원법에 의한 극미세 은분말의 제조방법을 제공한다.

한편, 본 발명은 상기 생성된 은 산화물((Ag)_y-O)에 포름알데히드(HCHO)로 투입하여 극미세 Ag분말로 환원 침전시키는 단계에서 상기 은 산화물이 생성된 용액의 온도가 30~80℃ 범위일 때 질산은 1몰 대비 0.5~5몰이 되도록 투입되는 것을 특징으로 하는 습식환원법에 의한 극미세 은분말의 제조방법을 제공하게 된다.

이하, 본 발명의 구성에 대하여 상세하게 설명한다.

먼저, 본 발명은 종래 습식 Ag분말제조공정과 달리 Ag분말을 제조하기 위한 전구체인 질산은(AgNO₃)에 첨가제인 SDS(Sodium Dodecyl Sulfate; H₃C-(CH₂) ₁₀-CH₂OSO₄ ^--Na⁺), SC(Sodium Citrate; C₆H₅Na ₃O₇), PAA(Poly Acrylic Acid; Mw 8,000-12,000), PVP(Poly Vinyl Pyrrolidone: Mw 1,000,000), 글루코오스(Glucose; C₆H₁₁O₆)를 같이 용해시켜 Ag-X계 복화합물을 합성한다.

상기한 바와 같이, 합성된 중간체인 Ag-X계의 복화합물(Complex)에 NaOH를 첨가하여 Ag-O계 복화합물(Complex)을 합성하게 되는데, 이때의 Ag-O계 복화합물(Complex)은 (Ag)_y-O의 형태로서 Ag₂O와 AgO가 혼재해 있는 것이다.

상기와 같이 NaOH의 투입으로 생성된 Ag-O계의 중간체를 환원하는 환원제로서 히드라진(N₂H₄) 또는 포름알데히드(HCHO)를 사용한다.

환원제인 히드라진(N₂H₄)은 상대적으로 환원능력이 뛰어나며, 포름알데히드(HCHO)를 이용하여 환원하게 되는 경우 pH조절이 필요하게 되는데, HCHO는 pH범위 9~12정도에서 환원이 잘되기 때문에 전단계에서 NaOH 농도를 조절하여 pH범위를 맞춰준 후 환원한다.

상기한 각각의 첨가제 및 환원제의 투입조건에 따라 본 발명은 질산은(AgNO₃) 1몰 대비 1~1/1000 범위로 SDS, SC, PAA, PVP, 글루코오스를 단독 또는 둘 이상 혼합 첨가하여 수용액을 제조한다.

이때의 반응식은 하기와 같다.

상기 질산은(AgNO₃)에 AgNO₃ 1몰 대비 1~1/1000 범위로 SDS, SC, PAA, PVP, 글루코오스를 첨가하는 이유는 1/1000 미만으로 첨가되는 경우에는 그 효과가 극히 미미하며, 1을 초과하여 첨가되는 경우에는 Ag 분말의 합성 후 후처리 공정(여과, 필터) 등이 힘들어지며 반응시 거품이 심하게 발생하게 됨과 동시에 고가의 비용소모로 경제성 측면에 좋지 못하기 때문이다.

상기와 같이 Ag-X계 복화합물이 생성된 다음, 용액의 온도를 30~70℃로 유지하고, 수산화나트륨(NaOH)을 질산은(AgNO₃) 1몰 대비 0.5~5몰이 되도록 일시 투입하여 상기 Ag-X계 복화합물로부터 은 산화물((Ag)_y-O)을 생성시키며, 이 때의 반응은 하기 반응식에 따라 진행된다.

상기 NaOH의 투입온도를 30~70℃로 유지하는 이유는 30℃ 미만으로 용액의 온도가 유지되는 경우에는 중간체인 은 산화물((Ag)_y-O)의 형성이 어렵게 되며, 용액의 온도가 70℃를 초과하게 되면 중간체인 은 산화물은 형성되나 중간체의 응집이 심해지기 때문이다.

또한, NaOH의 투입량을 질산은 1몰 대비 0.5~5몰로 투입하는 이유는 0.5몰 미만으로 투입되는 경우에는 은 산화물의 형성이 극히 미미하고, 5몰 이상으로 투입되는 경우에는 용액 내 과량의 NaOH 사용으로 환원제인 N₂H₄, HCHO의 환원반응의 저해를 초래할 수 있으며, 용액 내 잔류이온의 증가로 후처리공정이 어려워짐과 동시에 과다한 투입은 후에 합성되는 Ag 분말의 응집이 심해지기 때문이다.

상기와 같이, Ag-X계 복화합물에 NaOH를 투입하여 은 산화물(Ag_y-O)이 형성되면, 환원제인 히드라진(N₂H₄) 또는 포름알데히드(HCHO)를 투입하여 산화물로부터 Ag분말을 환원시키게 되며, 이때의 반응은 하기 반응식과 같이 진행된다.

상기 환원제인 히드라진(N₂H₄)은 상대적으로 환원능력이 뛰어나기 때문에 용액의 pH농도에 영향을 적게 받으나, 포름알데히드(HCHO)를 환원제로 이용하는 경우에는 용액의 pH를 9~12 정도로 조절하여야만 환원반응이 잘 일어난다.

상기 환원제가 투입되는 용액의 온도는 30~80℃ 범위로 유지하는데, 이는 환원반응시 용액온도가 30℃ 미만인 경우에는 환원반응의 진행이 어려우며, 80℃를 초과하는 경우에는 결과물인 Ag분말의 응집이 심하게 발생하기 때문이다.

또한, 상기 투입되는 환원제의 사용량은 질산은(AgNO₃) 1몰 대비 0.5~5몰 정도로 투입되는데, 이는 0.5몰 미만으로 투입되는 경우 환원반응이 미미하여 회수되는 Ag분말의 양이 적어 경제성이 없으며, 5몰을 초과하여 투입되는 경우에는 환원반응의 진행에는 유리하지만 환원력의 증가로 인한 Ag 분말의 응집이 심하게 발생하기 때문이다.

상기 반응식에서의 각종 이온성분(Na⁺, NO₃ ^-)은 반응 후 세척 및 여과공정(Filtering)을 거쳐 제거되며, 추출된 Ag 분말은 산화되지 않는 분위기에서 건조되어 최종적으로 극미세 분말로 제조되는 것이다.

이하, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명의 작용을 상세하게 설명한다.

[실시예1]

종래의 습식공정에 의하여 Ag분말을 제조한 것으로서, 먼저 100㎖의 질산은(AgNO₃) 수용액에 수산화나트륨(NaOH)을 질산은 1몰 대비 2몰로 투입하여 은 산화물(Ag_y-O)을 생성시킨 다음, 5회의 여과 및 세척공정을 거친다.

여기에 증류수를 첨가하여 온도를 95℃로 유지한 다음, 유기환원제인 아스코르브산(Ascorbic Acid)을 투입하여 Ag 분말을 침전물 상태로 환원시켜 회수하여 5회의 여과 및 세척공정을 거친 다음 건조하여 회수하였다.

상기와 같은 종래의 습식반응의 결과를 표 2에 도시하였다.

상기한 표 2에 나타난 바와 같이, 종래의 습식반응공정에 의하여 제조된 Ag 분말(시료번호 11~13)의 평균입도는 투입되는 유기환원제의 양에 따라 다르게 나타나고 있으며, 유기환원제인 아스코르브산(Ascorbic acid)의 양이 30g 투입된 경우, 약 0.1㎛(100㎚) 정도의 입도분포를 보이고 있다.

[실시예2]

먼저, 1M의 AgNO₃ 용액 100㎖에 SDS, SC, PAA, PVP, 글루코오스를 첨가하였다.

상기 첨가제를 투입하고 40℃까지 온도가 올라가면 수산화나트륨(NaOH)을 첨가한 다음, 용액의 온도가 50℃가 되면 환원제인 히드라진(N₂H₄)을 투입하였으며,

환원반응이 진행된 다음, 더 이상의 온도증가가 없으면 반응을 종료하고, 생성물인 Ag분말을 증류수를 사용하며 5회 정도 실시하고, 최종 세척과정에서 생성물을 여과(Filtering)하여 동결건조기에서 3일간 건조하였다.

이렇게 하여 제조된 Ag 분말의 입도분포를 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.

AgNO₃:NaOH:N₂H₄(또는 HCHO)의 몰비율 1:0.5:1에서 첨가제를 넣지 않은 경우에는 약 50㎚급의 분말을 합성할 수 있었으며 응집의 정도가 심하였다(시료번호 21, 25).

동일조건에서 SDS, SC, PAA, PVP를 사용하게 되면 합성되는 입자의 크기는 약 200㎚의 평균크기를 가졌으며 응집의 정도가 SDS, SC, PAA, PVP의 사용전보다 감소함을 볼 수 있었으며(시료번호 22, 26), 이는 첨가제와 Ag간의 결합으로 분자적 분산효과(Steric)가 확보되었음을 나타내는 것이다.

상기한 표 3 및 도 3에 도시된 바와 같이, 첨가제로서 글루코오스, SC, PAA, PVP를 사용하는 경우(시료번호 23, 또는 시료번호 27)에는 반응 후 합성된 입자의 크기는 200㎚ 정도의 크기를 가졌으며,

SDS, Glucosse, SC, PAA, PVP를 모두 사용한 경우(시료번호 24, 28)에는 약 100~200㎚급의 구형의 분산성을 지닌 Ag 분말을 합성할 수 있었다.

[실시예2]

실시예2에서는 실시예1과 동일조건에서 첨가제 및 환원제를 투입하였으며, 그 투입량은 하기 표 3에 나타낸 바와 같이 다른 첨가제의 양은 모두 고정한 다음, 글루코오스(Glucose)의 양을 달리하여 투입하였다.

표 4에 나타낸 바와 같이, AgNO₃:NaOH:N₂H₄(또는 HCHO):SDS: SC:PVP:PAA의 몰비율은 1:0.5:1:0.006:0.1:0.1:0.1로 고정한 후, 글루코오스(Glucose)의 양을 점차적으로 증가시켰을 때 합성되는 분말의 크기 변화를 나타낸 표이다.

즉, 글루코오스(Glucose)의 양이 점차적으로 증가하게 되면 합성되는 입자의 크기는 조금씩 증가하는 경향을 보였으며, Glucose의 양이 전구체 AgNO₃ 몰대비 0.6몰 정도의 비율에서는 입자의 구형도가 상당히 증가하였음을 도 4에서 확인할 수 있다.

또한, 투입되는 환원제로서 히드라진(N₂H₄)을 이용한 경우(시료번호 31~33)와 포름알데히드(HCHO)를 이용한 경우(시료번호 34~36)는 모두 양호한 분산성을 가지는 Ag 분말을 합성할 수 있었으나, 포름알데히드(HCHO)를 이용한 경우는 용액의 pH를 조절하여 투입하여야 하였다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 질산은(AgNO₃)을 전구체로서 이용하여 100㎚급 극미세 Ag 분말을 제조하는데 아주 유용한 방법임을 확인하였다.

즉, 본 발명에서 합성된 극미세 Ag 분말의 입도분포 및 분산성이 우수하였으며, 첨가제인 SDS, SC, PVP, PAA 및 글루코오스의 사용량에 따라 그 크기가 변화하여 입도제어 및 입도분포제어가 가능한 효과를 얻을 수 있었다.

따라서, 본 발명은 비교적 간단한 공정으로 Ag 분말을 제조함으로써 재현성 확보가 용이함과 동시에, 분말의 표면품질이 양호하면서 분말의 입도분포가 균일하고, 분말의 구형도가 향상된 100㎚급의 Ag 분말을 제조할 수 있다.

도 1은 종래의 습식법에 의한 Ag분말의 제조공정을 개략적으로 도시한 공정흐름도;

도 2는 본 발명에 따른 습식환원법에 의한 극미세 Ag분말의 제조방법을 개략적으로 도시한 공정흐름도;

도 3은 본 발명에 따른 습식환원법에 의한 극미세 Ag분말의 제조방법에서 첨가제로서 PVP, SC, PAA, 글루코오스를 첨가한 경우 제조된 Ag분말의 주사전자현미경 사진도;

도 4는 본 발명에 따른 습식환원법에 의한 극미세 Ag분말의 제조방법에서 첨가제로서 SDS, PVP, SC, PAA 및 글루코오스를 동시에 첨가한 경우 제조된 Ag분말의 주사전자현미경 사진도이다.

Claims (4)

1. 질산은(AgNO₃) 수용액에 SDS, SC, PVP, PAA, 글루코오스 중에서 어느 하나 또는 둘 이상을 혼합 첨가하여 중간상인 Ag계 복화합물을 용액 중에 생성시키는 단계와;

   상기 Ag계 복화합물이 생성된 용액에 수산화나트륨(NaOH)을 투입하여 은 산화물((Ag)_y-O)을 용액 중에 생성시키는 단계와;

   상기 생성된 은 산화물((Ag)_y-O)에 히드라진(N₂H₄)을 투입하여 극미세 Ag분말로 환원 침전시키는 단계와;

   상기 환원 침전된 극미세 Ag분말을 여과 및 세척하여 건조하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 습식환원법에 의한 극미세 Ag분말의 제조방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 생성된 은 산화물((Ag)_y-O)에 히드라진(N₂H₄)을 투입하여 극미세 Ag분말로 환원 침전시키는 단계에서 상기 히드라진(N₂H₄)을 포름알데히드(HCHO)로 대체 투입하여 극미세 Ag분말로 환원 침전시키는 것을 특징으로 하는 습식환원법에 의한 극미세 Ag분말의 제조방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 질산은 수용액에 어느 하나 또는 둘 이상을 혼합하여 첨가되는 SDS, SC, PVP, PAA 및 글루코오스는 질산은 1몰 대비 1~1/1000 범위로 첨가되고, 첨가되는 수산화나트륨(NaOH)은 상기 Ag-X계 복화합물이 생성된 용액이 30~70℃ 온도범위 일 때 질산은 1몰 대비 0.5~5몰이 되도록 투입되고, 상기 투입되는 히드라진(N₂H₄)은 상기 은 산화물이 생성된 용액의 온도가 30~80℃ 범위일 때 질산은 1몰 대비 0.5~5몰이 되도록 투입되는 것을 특징으로 하는 습식환원법에 의한 극미세 은분말의 제조방법.
4. 제3항에 있어서,

   상기 생성된 은 산화물((Ag)_y-O)에 포름알데히드(HCHO)로 투입하여 극미세 Ag분말로 환원 침전시키는 단계는 상기 은 산화물이 생성된 용액의 온도가 30~80℃ 범위일 때 질산은 1몰 대비 0.5~5몰이 되도록 투입되는 것을 특징으로 하는 습식환원법에 의한 극미세 은분말의 제조방법.