KR101351259B1

KR101351259B1 - 은 코팅 판상 산화 제1주석 분말 및 그 합성 방법

Info

Publication number: KR101351259B1
Application number: KR1020120006912A
Authority: KR
Inventors: 김인수; 박채민
Original assignee: 동아대학교 산학협력단
Priority date: 2012-01-20
Filing date: 2012-01-20
Publication date: 2014-01-14
Also published as: KR20130085819A

Abstract

판상 산화 제1 주석(SnO) 분말 상에 은(Ag)을 코팅하는 은 코팅 판상 산화 제1주석 분말 및 그 합성 방법에 관한 것으로, Sn₆O₄(OH)₄석출물의 용해-재석출 반응으로 산화 제1주석을 형성하고, 상기 산화 제1주석 위에 Ag를 코팅하는 단계를 포함하며, 상기 Ag 코팅은 SnO 분말을 순수한 물에 분산시켜 제1 용액을 마련하는 단계, AgNO₃를 물에 용해시킨 후 Ag-암모니아 착이온을 형성한 제2 용액을 마련하는 단계, 상기 제1 용액과 상기 제2 용액을 혼합하여 일정온도 유지 후 HCHO를 첨가하는 단계를 포함하는 구성을 마련한다.
상기와 같은 은 코팅 판상 산화 제1주석 분말 및 그 합성 방법을 이용하는 것에 의해, 고가의 순수 Ag분말을 대체할 수 있다.

Description

은 코팅 판상 산화 제1주석 분말 및 그 합성 방법{Ag-coated SnO Powder and Synthesis Method thereof}

본 발명은 판상 산화 제1 주석(SnO) 분말 상에 은(Ag)을 코팅하는 은 코팅 판상 산화 제1주석 분말 및 그 합성 방법에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 Ag 코팅을 위한 판상 SnO의 전처리, Ag 코팅 용액의 조성 및 조건을 제어하여 합성된 은 코팅(Ag-coated) SnO 분말을 마련하여, 전도성 페이스트 합성 시, 순수 Ag 분말을 대체하여 사용될 수 있는 기술에 관한 것이다.

일반적으로 Ag 분말은 높은 전기전도도, 내산화성 및 상온에서 낮은 접촉저항으로 태양전지, RFID, LCD 등의 전도성 페이스트 필러로 광범위하게 사용되고 있다.

또한 최근에는 땜납(solder) 대체용으로 고려되고 있는 ICA(Isotropic Conductive Adhesive)의 전도성 필러로도 사용되고 있다[하기 문헌 1]. 이와 같은 광범위한 사용과 장점에도 불구하고, Ag 분말은 높은 가격으로 꾸준히 대체 요구를 받고 있다.

Ag 분말 대체용으로 가장 주목받고 있는 재료는 Ag와 유사한 전도성을 갖고 있는 Cu 이다. 하지만, Cu는 대기 중에서 산소와의 반응으로 비전도체인 Cu 산화물을 쉽게 형성하여 저항이 높아지는 단점이 있다. 이러한 문제점을 개선하기 위하여 Cu 분말 위에 Ag를 코팅하여 내산화성을 개선시키고 있으나[하기 문헌 2], 여전히 Cu의 산화로 인한 저항증가 문제를 해결하지 못한 게 사실이다.

Cu 산화 문제에 대한 대안으로 최근에는 탄소 나노튜브(Carbon Nanotube)[하기 문헌 3], 흑연 분말(Graphite Powder)[하기 문헌 4], 흑연 나노시트(Graphite Nanosheet)[하기 문헌 5-6]을 코어 재료로 표면을 Ag 코팅하여 사용하는 연구가 수행되고 있으나, 아직까지 만족할 만한 결과를 얻지 못하고 있는 게 사실이다.

(문헌 1) I. Mir and D. Kumar, International Journal of Adhesion & Adhesives 28, 362 (2008) (문헌 2) X. Xu, X. Luo, H. Zhuang, W. Li, and B. Zhang, Materials Letter 57, 3987 (2003). (문헌 3) H. P. Wu, X. J. Wu, M. Y. Ge, G. Q. Zhang, Y. W. Wang, and J. Jiang, Composites Science and Technology 67, 1182 (2007) (문헌 4) L.Tongxiang, G. Wenli, Y. Yinghui, and T. Chunhe, International Journal of Adhesion & Adhesives 28, 55 (2008). (문헌 5) W. Sun, G. Chen, and L. Zheng, Scripta Materialia 59, 1031 (2008). (문헌 6) Y. Zhang, S. Qi, X. Wu, and G. Duan, Synthetic Metals 161, 516 (2011).

본 발명에서는 코어 재료로 판상 SnO 입자가 사용되었으며, 표면을 Ag로 코팅하였다. 코어 재료로 사용된 SnO는 Ag에 비하여 상대적으로 가격이 저렴하며, 다른 산화물과 달리 전도성을 가지고 있다는 점에서 최적의 코어 재료로 판단된다.

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 SnO 입자의 이점을 이용하여 판상 SnO 위에 Ag를 코팅하여, 순수한 Ag 분말을 대체할 수 있는 은 코팅 판상 산화 제1주석 분말 및 그 합성 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 은 코팅 판상 산화 제1주석 분말 및 그 합성 방법에서는 (a) Sn₆O₄(OH)₄석출물의 용해-재석출 반응으로 산화 제1주석을 형성하는 단계, (b) 상기 산화 제1주석 위에 Ag를 코팅하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 은 코팅 판상 산화 제1주석 분말의 합성 방법에 있어서, 상기 단계 (b)에서의 Ag 코팅은, (b-1) SnO 분말을 순수한 물에 분산시켜 제1 용액을 마련하는 단계, (b-2) AgNO₃를 물에 용해시킨 후 Ag-암모니아 착이온을 형성한 제2 용액을 마련하는 단계, (b-3) 상기 단계 (b-1)의 제1 용액과 상기 단계 (b-2)의 제2 용액을 혼합하여 일정온도 유지 후 HCHO를 첨가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 은 코팅 판상 산화 제1주석 분말의 합성 방법에 있어서,상기 단계 (b-1)은 물과 SnO를 질량비[물/SnO]로 1 내지 10의 범위로 섞은 후 초음파 또는 교반 처리를 통하여 분산시키는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 은 코팅 판상 산화 제1주석 분말의 합성 방법에 있어서,상기 단계 (b-2)는 AgNO₃를 물에 녹인 후 이론적인 Ag-암모니아 착이온 형성을 위해 필요한 암모니아 몰수보다 2배-20배 사이의 암모니아를 첨가하여 Ag-암모니아 착이온을 형성하는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 은 코팅 판상 산화 제1주석 분말의 합성 방법에 있어서,상기 (b-3)에서 온도는 25-45℃ 유지 후, 이론적인 Ag 환원에 필요한 HCHO의 양보다 7배 이하를 첨가하여 Ag를 환원시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 은 코팅 판상 산화 제1주석 분말의 합성 방법에 있어서,상기 단계 (b)에서의 Ag 코팅은 무전해 도금 방법으로 실행되며, 반응식은

Ag(NH₃)₂ ⁺ + HCHO + 2OH^- = Ag + 2NH₃ + HCOO^- + H₂O + 1/2H₂(g)

로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 은 코팅 판상 산화 제1주석 분말은 상술한 은 코팅 판상 산화 제1주석 분말의 합성 방법에 의해 형성된 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 은 코팅 판상 산화 제1주석 분말 및 그 합성 방법에 의하면, 고가의 순수 Ag분말을 대체할 수 있는 효과가 얻어진다.

본 발명에서는 코어 재료로써 SnO를 사용하였으며, 그 위에 Ag를 코팅하여 전도성을 확보할 수 있다는 효과도 얻어진다.

도 1은 본 발명에 사용된 2가지 종류의 SnO 입자의 형상을 나타내는 도면,
도 2는 암모니아 첨가량에 따라 형성된 Ag 코팅층의 형상을 나타내는 도면,
도 3은 은 코팅 SnO 분말에 대한 XRD 패턴도,
도 4는 암모니아 첨가량에 따라 측정된 전압-전류 곡선을 나타내는 도면,
도 5는 반응온도에 따라 SnO 위에 형성된 Ag 코팅층의 형상변화를 나타내는 도면,
도 6은 투입된 HCHO의 양에 따라 SnO 위에 형성된 Ag 코팅층의 형상 변화를 나타내는 도면,
도 7은 이상적인 조건에서 은 코팅 SnO을 나타내는 도면.

본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부 도면에 의해 더욱 명확하게 될 것이다.

먼저, 본 발명에 대한 개념을 설명한다.

본 발명에 따른 은 코팅 판상 산화 제1주석(SnO) 분말의 합성 방법은 Sn₆O₄(OH)₄석출물의 용해-재석출 반응으로 형성한 산화 제1주석 위에 은(Ag)를 코팅하는 것이다.

또 본 발명에서 코어 재료로 판상 SnO를 선택한 이유로는 (1) SnO 자체가 산화물이므로 산화진행으로 인한 저항증가가 없으며, (2) 판상 형성이 용이하여 저온 건조용 페이스트의 전도성 분말에 응용이 가능하고, (3) 다른 산화물에 비하여 상대적으로 전도성이 크다는 점에 있다.

또 페이스트를 이용하여 전도성 회로를 형성할 경우 전도성 분말의 표면은 서로 연결되어 전기를 흐르게 한다. 이런 점에 착안하여, 판상 SnO 위에 Ag를 코팅하여 전도성을 강화하는 방법이 고려되어, 은 코팅 SnO 분말을 순수 Ag 대체용으로 개발하게 되었다.

다음에 판상 SnO의 형성 방법에 대해 본 발명자에 의해 선출원 기술을 적용하여 간략히 설명한다.

본 발명에 적용되는 판상 SnO의 형성 방법에서의 약품은 시약 급의 SnCl₂ㆍ2H₂O(Junsei Chemical, 95%)와 NaOH(Samchun Chemical)를 사용하였다. 출발물질로 사용된 SnCl₂ㆍ2H₂O 200g에 증류수 1L를 첨가하여 녹인 용액 25cc에, NaOH수용액(200g NaOH/1L H₂O)을 일정량 첨가하여 pH를 각각 3, 5, 11, 12.2로 조절한 후 각 pH에서 주석 수화물을 얻었다. 최종 pH 조절 후 30분 동안 교반을 하여 석출물을 얻었으며, 석출물 및 용액 속에 존재하는 불순물을 제거하기 위해 원심분리를 이용하여 3회 수세 후 형상 관찰 및 상 분석을 위한 시편으로 사용하였다.

Sn₆O₄(OH)₄상이 용해 후 재석출 되는 과정을 관찰하기 위해 본 발명자는 다음과 같은 실험을 수행하였다. SnCl₂ㆍ2H₂O(200g/1L H₂O)용액 25cc에 NaOH(200g/1L H₂O) 수용액 10cc를 첨가하여 pH를 11까지 올린 후 Sn₆O₄(OH)₄를 석출시킨다. 불순물 제거를 위하여 Sn₆O₄(OH)₄ 석출물을 3회 원심분리 후, pH=12.2로 조절된 NaOH 수용액에 투입한 후 반응을 관찰하였다.

또 본 발명자는 SnCl₂ㆍ2H₂O을 알카리 지역에서 완전히 녹인 후 HCl의 투입에 따른 판상 SnO의 형성을 관찰하기 위해 다음과 같은 실험을 수행하였다. SnCl₂ㆍ2H₂O(200g/1L H₂O)용액 25cc에 NaOH(200g/1L H₂O)수용액을 첨가하여 pH=11로 맞춘 후 상온에 2시간 두었다. 그때, Sn₆O₄(OH)₄ 상이 석출되었다. 석출 상에 NaOH(200g/1L H₂O)용액을 더욱 첨가하여 pH=13 근처까지 올리면 석출된 Sn₆O₄(OH)₄ 상은 완전히 용해되어 투명하게 변화되었다. 완전히 용해된 용액 속에 HCl(35%)을 서서히 적하시키면서 최종 pH=12.3~12.5로 조절 후 일어나는 반응을 관찰하였다.

석출된 모든 수화물과 산화물은 원심분리공정을 통하여 불순물을 제거 후 형상 및 결정상 분석을 위한 시편으로 사용하였다. 형상관찰을 위하여 SEM(Scanning Electron Microscope, HITACHI, S2400)가 사용되었으며, 상 분석을 위해 XRD(X-Ray Diffractometer,Rigaku) 분석이 수행되었다. XRD분석은 Cu 타켓(Kavg=1.5419 A)을 이용하였으며, 가속전압 및 전류는 40kV, 20mA 조건이었다.

이하, 본 발명에 따라, 상술한 바와 같이 제조된 판상 SnO 위에 Ag 코팅층을 형성하는 방법에 대해 도면을 따라서 설명한다.

도 1은 본 발명에 사용된 2가지 종류의 SnO 입자의 형상을 나타내는 도면이다.

본 발명에 따른 판상 SnO 및 Ag 코팅층의 형성 방법에서 사용된 모든 약품은 시약 급의 SnCl₂ㆍ2H₂O(Junsei Chemical, 95%), NaOH(Samchun Chemical), AgNO₃(Junsei Chemical), NH₄OH(Junsei Chemical), HCHO(Junsei Chemical)가 사용되었다.

판상 SnO는 상술한 제조 방법을 따라 도 1(a) 및 도 1(b)에서처럼 두 가지 크기로 합성되었다. 도 1(a)은 20-25㎛를 나타내고, 도 1(b)은 40-50㎛를 나타낸다.

합성된 SnO 표면위에 Ag 코팅층을 형성하는 방법으로 무전해 도금 방법이 사용되었으며, 그때 반응식은 다음과 같다.

< 반응식 1 >

Ag(NH₃)₂ ⁺ + HCHO + 2OH^- = Ag + 2NH₃ + HCOO^- + H₂O + 1/2H₂(g)

그때, 무전해 도금 반응에 대한 구동력(E)은 다음과 같다.

< 반응식 2>

위의 식에서, E₀는 <반응식 1>에 대한 표준전위, R은 이상기체상수, T는 온도, F는 패러데이 상수, n은 반응에 관여한 전자수 이다.

무전해 도금반응의 구동력에 영향을 미치는 주요 인자로는, (1) 암모니아 첨가량, (2) 환원제 첨가량, (3) 반응 온도, (4) Ag 농도임을 알 수 있으며, 각 변수에 따른 도금 층의 형상변화가 조사되었다.

본 발명에 따른 Ag 코팅은 다음과 같은 과정에 의해 실행된다.

먼저 SnO 분말을 순수한 물에 분산시켜 제1 용액을 마련한다. 이때, 물과 SnO를 질량비[물/SnO]로 1 내지 10의 범위로 섞은 후 초음파 또는 교반 처리를 통하여 분산시킨다. 질량비가 1보다 적으면, SnO 분말의 완전 분산이 어렵고, 10이상이면, SnO농도가 묽어 효율이 떨어지는 단점이 있다.

다음에, AgNO₃를 물에 용해시킨 후 Ag-암모니아 착이온을 형성한 제2 용액을 마련한다. 즉, 상기 제 2 용액은 AgNO₃를 물에 녹인 후 이론적인 Ag-암모니아 착이온 형성을 위해 필요한 암모니아 몰수보다 2배-20배 사이의 암모니아를 첨가하여 Ag-암모니아 착이온을 형성한다. 첨가되는 암모니아의 몰수가 2배보다 적으면 Ag-암모니아 착이온이 덜 안정화되어 환원제 첨가시 순수한 Ag입자가 형성되는 현상이 관찰되며, 암모니아 첨가량이 20배보다 많으면, Ag-암모니아 착이온이 너무 안정화되어 Ag로 환원되는 양이 감소되는 형상이 관찰된다.

그 후, 상기 제1 용액과 상기 제2 용액을 혼합하여 일정온도 유지 후 HCHO를 첨가한다. 여기서, 온도는 25-45℃ 유지 후, 이론적인 Ag 환원에 필요한 HCHO의 양보다 7배 이하를 첨가하여 Ag를 환원시킨다. 온도가 25℃이하로 너무 낮으면, 환원력 감소로 Ag로 환원되는 양의 감소가 관찰되며, 온도가 너무 높거나 첨가되는 환원제의 양이 많으면, 높은 환원구동력으로 SnO위에 Ag가 코팅되기 보다는 순수한 Ag입자가 형성되는 현상이 관찰된다.

상술한 바와 같은 Ag 코팅을 무전해 도금방법으로 실행하는 구체적인 실험 예는 다음과 같은 절차로 수행되었다.

① 20~40wt% AgNO₃를 30cc 증류수에 녹인다(용액 1).

② 원하는 양의 암모니아수를 용액 1에 첨가한다.

③ SnO 4gram을 10cc 증류수에 분산 시킨 후 용액 1에 첨가한다. 그 후 혼합용액의 온도를 25~45℃로 조절한다.

④ 5분간 교반 후, 적정량의 HCHO 용액를 첨가한 후 20분간 반응시킨다.

판상 SnO위에 형성되는 Ag 코팅층의 형성에 있어 암모니아 첨가량의 효과를 확인하기 위해 다음과 같은 실험이 수행되었다. SnO 4gram을 10cc 물에 분산시켰다(용액 1). 또한 4.2gram AgNO₃를 30cc 물에 완전 용해시킨 후, NH₄OH를 각각 4cc, 9cc, 14cc 넣어 3가지 종류의 용액을 만들었다(용액 2). 용액 1과 용액 2를 각각 혼합한 후 35℃를 유지하면서 HCHO 4cc를 투입하였다.

도 2는 각 조건에서 SnO 위에 코팅된 Ag 코팅층의 형상을 나타내는 도면으로서, 도 2(a)는 NH₄OH가 4cc인 경우, 도 2(b)는 NH₄OH가 9cc인 경우, 도 2(c)는 NH₄OH가 14cc인 경우이다. 또, 도 3은 SnO위에 형성된 코팅층이 Ag임을 나타내는 XRD 패턴도 이다. NH₄OH=4cc, 9cc 조건에서 Ag는 SnO를 완전히 코팅하였으나, NH₄OH=14cc 조건에서는 완전한 코팅층을 형성하지 못하였다. 또한 NH₄OH=4cc인 경우, 균일 핵생성으로 도 2(a)의 화살표에서 보여지는 것처럼 Ag입자의 형성이 관찰되었다.

이는 NH₄OH의 첨가량이 증가함에 따라, Ag-암모니아 착이온이 안정화되어 전극 전위 값이 보다 활성 전위로 이동한데 기인된 것으로 생각된다. 이러한 사실을 보다 확인하기 위해, 암모니아 첨가량에 따른 OCP(Open Circuit Potential)과 환원이 시작되는 전류 값이 도 4와 같이 측정되었다. 도 4는 암모니아 첨가량에 따라 측정된 전압-전류 곡선을 나타내며, 도 4에서 암모니아의 첨가량이 4, 9, 14cc로 증가함에 따라 OCP 값은 0.207, 0172, 0.129로 감소하였으며, 환원이 시작되는 전류 또한 감소함을 알 수 있다.

이러한 사실로부터, 암모니아가 적게 첨가되면(4cc), Ag-암모니아 착이온이 불안정하여 도 2(a)와 같이 균일 핵생성을 유발할 수 있으며, 암모니아 첨가량이 과도하면(14cc), Ag-암모니아 착이온이 너무 안정하여 도 2(c)와 같이 Ag이온의 환원반응이 완전히 일어나지 않는다는 사실을 알 수 있었다.

판상 SnO 위에 형성되는 Ag 코팅층의 형성에 있어 반응온도 효과를 확인하기 위해 다음과 같은 실험이 수행되었다.

SnO 4gram을 10cc 물에 분산시켰다(용액 1). 또한 4.2gram AgNO₃를 30cc 물에 완전 용해시킨 후, NH₄OH=9cc를 첨가하였다(용액 2). 용액 1과 용액 2를 혼합하고, 용액온도를 20, 30, 50℃로 각각 유지시킨 후 HCHO=4cc 투입하였다.

도 5는 반응 후 관찰된 Ag 코팅층의 형상 즉, 반응온도에 따라 SnO 위에 형성된 Ag 코팅층의 형상의 변화를 나타내는 도면으로서, 도 5(a)는 20℃, 도 5(b)는 30℃, 도 5(c)는 50℃인 경우이다.

도 5에서 알 수 있는 바와 같이, 저온에서(20℃)는 작은 입자(100-200nm)가 균일하게 형성되나, SnO 표면을 완전히 코팅하지 못하였으며, 고온에서(50℃)는 상대적으로 큰 입자(400-600nm)가 모서리 부위에 집중적으로(도 5(c) 화살표) 형성되면서 내부는 완전한 Ag 코팅층을 형성하지 못하는 현상이 관찰되었다.

이러한 현상은 Ag-암모니아 착이온의 환원 구동력관점에서 설명될 수 있다. 반응식 2에서 구동력은 온도에 따라 증가함을 알 수 있다. 온도가 너무 낮으면, Ag-암모니아 착이온의 환원에 대한 구동력이 너무 낮아 코팅층을 형성하지 못하는 반면(도 5(a)), 온도가 높아 구동력이 너무 큰 경우에는 판상 SnO 입자의 모서리 주위에 코팅이 집중되어 오히려 판상 SnO 내부가 완전히 코팅층을 형성하지 못하였다(도 5(c)). 따라서 SnO 표면을 완전히 코팅하기 위해서는 적절한 온도조절로 구동력을 유지할 필요가 있다.

판상 SnO 위에 형성되는 Ag 코팅에 대한 HCHO 첨가 효과를 규명하기 위해 다음과 같은 실험이 진행되었다. SnO 4gram을 10cc 물에 분산시켰다(용액 1). 또한 4.2gram AgNO₃를 30cc 물에 완전 용해시킨 후, NH₄OH를 각각 9cc를 첨가하여 용액을 만들었다(용액 2). 용액 1과 용액 2를 각각 혼합하여 35℃를 유지시킨 후, HCHO 4cc, 8cc를 각각 투입하였다.

도 6은 투입된 HCHO의 양에 따라 SnO 위에 형성된 Ag코팅 층의 형상 변화를 나타내는 도면으로서, 도 6(a)은 4cc, 도 6(b)는 8cc인 경우이다. 환원제가 8cc 투입된 경우 모서리 부위에 Ag 입자가 집중적으로(도 6(b)의 화살표 부분) 형성되었으며, 내부는 ~250nm크기의 입자들이 응집되어 부분적으로 코팅층을 형성하였다. 또한 도 6(b)의 점선 원형에서 보여주는 것처럼, 균일 핵생성으로 인해 내부에서 순수한 결정질 Ag 입자가 형성되는 것이 관찰되었다. 균일 핵생성은 높은 환원력에서 생기는 일반적인 현상으로 HCHO=8cc의 실험조건은 높은 환원력으로 균일 핵생성과 모서리 부분에 코팅층을 집중시키는 현상을 유발하였다. . 이러한 현상은 암모니아를 적게 투입하여(4cc) 구동력을 증가시켜 반응시킨 도 2(a)의 결과와 일치한다. 반면, HCHO=4cc로 적게 투입된 경우 전체적으로 균일한 코팅층을 얻을 수 있었다.

판상 SnO 위에 Ag 무전해 도금층의 형성에 있어, 암모니아 첨가량, 온도, HCHO 첨가량에 대한 효과는 다음과 같이 요약될 수 있다.

구동력이 큰 실험조건에서[적은 NH₄OH 첨가량(4cc), 높은 반응온도(50℃), 많은 HCHO 첨가량(8cc)], Ag 코팅층은 판상 SnO의 모서리 부위에 집중적으로 형성되어 내부는 완전한 코팅층을 형성하지 않는 결과를 나타내었으며, 또한 균일 핵생성으로 순수한 Ag 입자가 관찰되었다.

반면, 구동력이 너무 낮은 조건에서는 Ag-암모니아 착이온을 환원시키지 못해 완전한 코팅층을 형성하지 않는 결과를 나타내었다. 따라서 판상 SnO 위에 균일한 코팅층 형성을 위해서는 Ag-암모니아 착이온 농도에 대해, 적절한 구동력 조절을 위한 NH₄OH 첨가량, 온도, HCHO 첨가량이 사용되어야 한다.

도 7은 적절하게 구동력이 조절된 상태에서 합성된 은 코팅 SnO 입자의 형상을 보여준다. Ag 코팅층은 ~200nm 크기의 Ag 입자로 구성되어 있었으며, 판상 SnO표면을 완전하게 코팅하고 있음을 알 수 있다. 이때 사용된 조성 및 실험조건은 AgNO₃=2.7g, NH₄OH=4cc, HCHO=3cc, 반응온도=33℃이다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

본 발명에 따른 본 발명에 따른 Ag 코팅된 판상 산화 제1주석은 순수한 Ag 분말을 대체하여 전도성 페이스트의 합성에 폭 넓게 사용된다.

Claims

(a) Sn₆O₄(OH)₄석출물의 용해-재석출 반응으로 산화 제1주석을 형성하는 단계, 및 (b) 상기 산화 제1주석 위에 Ag를 코팅하는 단계를 포함하고,
상기 단계 (b)에서의 Ag 코팅은, (b-1) SnO 분말을 순수한 물에 분산시켜 제1 용액을 마련하는 단계, (b-2) AgNO₃를 물에 용해시킨 후 Ag-암모니아 착이온을 형성한 제2 용액을 마련하는 단계, (b-3) 상기 단계 (b-1)의 제1 용액과 상기 단계 (b-2)의 제2 용액을 혼합하여 일정온도 유지 후 HCHO를 첨가하는 단계를 포함하며,
상기 단계 (b-1)은 물과 SnO를 질량비[물/SnO]로 1 내지 10의 범위로 섞은 후 초음파 또는 교반 처리를 통하여 분산시키는 것을 특징으로 하는 은 코팅 판상 산화 제1주석 분말의 합성 방법.
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제1항에 있어서,
상기 단계 (b-2)는 AgNO₃를 물에 녹인 후 이론적인 Ag-암모니아 착이온 형성을 위해 필요한 암모니아 몰수보다 2배-20배 사이의 암모니아를 첨가하여 Ag-암모니아 착이온을 형성하는 것을 특징으로 하는 은 코팅 판상 산화 제1주석 분말의 합성 방법.
제1항에 있어서,
상기 (b-3)에서 온도는 25-45℃ 유지 후, 이론적인 Ag 환원에 필요한 HCHO의 양보다 7배 이하를 첨가하여 Ag를 환원시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 은 코팅 판상 산화 제1주석 분말의 합성 방법.
제1항에 있어서,
상기 단계 (b)에서의 Ag 코팅은 무전해 도금 방법으로 실행되며, 반응식은
Ag(NH₃)₂ ⁺ + HCHO + 2OH^- = Ag + 2NH₃ + HCOO^- + H₂O + 1/2H₂(g)
로 이루어진 것을 특징으로 하는 은 코팅 판상 산화 제1주석 분말의 합성 방법.
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