Серебро — химический элемент и переходный металл. В природе он в основном существует в виде серебряной руды. В промышленности в соответствии с классификацией размера частиц серебряный порошок можно разделить на следующие категории: тонкий серебряный порошок, ультратонкий серебряный порошок, ультратонкий серебряный порошок и нано-серебряный порошок. По морфологии сверхмелкий серебряный порошок можно разделить на сферический серебряный порошок и чешуйчатый серебряный порошок.
Физические свойства серебра
| Физические свойства | Численная величина | Физические свойства | Численная величина |
| Химическая формула | Ag | Теплота испарения | 150,58KJ/mol |
| Атомный номер | 47 | Теплота плавления | 11,3KJ/mol |
| Кристальная структура | Гранецентрированный кубический (fcc) | Удельная теплоемкость | 232KJ/(Kg·K) |
| Постоянная решетки a | 0,40362nm | Отражательная способность | 0,91 |
| Относительная атомная масса | 107,88 | Проводимость | 6,301×10 7 S/m |
| Радиус атома | 0,144nm | Теплопроводность | 429W/(m·K) |
| Внешняя электронная структура | 4d 10 5s 1 | Твердость по Моосу | 2,5 |
| Основная степень окисления | +1,+2,+3 | Твердость по Виккерсу | 251MPa |
| Первая энергия ионизации | 7,567 eV | Твердость по Бринеллю | 24.SHB Mpa |
| Электроотрицательность | 1,93 | Коэффициент расширения (25 ℃) | 18,9μm/(m-K) |
| Вода | Не растворим в воде | Модуль для младших | 83Gpa |
| Относительная плотность (вода = 1) | 10,49 | Модуль сдвига | 30Gpa |
| Температура плавления | 961,93 ℃ | Объемный модуль | 100Gpa |
| Точка кипения | 222,12℃ | Коэффициент Пуассона | 0,37 |
Плавка серебра. Пресс для серебряного и золотого порошка.
Серебро также обладает хорошей электропроводностью и химической стабильностью. Из-за разницы в морфологии и размере частиц сверхмелкозернистого серебряного порошка соответствующим образом изменяется расположение атомов на поверхности его кристаллической структуры, что приводит к большому количеству поверхностных дефектов, что делает материал ненасыщенным и химически активным, а также обладает: эффектом небольшого размера, квантовым эффектом. эффект и макроскопический квантовый туннельный эффект, поверхностный эффект.
Металлическая глина. Часть 1. Спекание металлического порошка для получения изделий из металла.
В качестве проводящей фазы серебряный порошок используется в электронных пастах, и его свойства будут иметь большое влияние на характеристики проводящих паст, особенно передней серебряной пасты солнечных элементов. Эффективность его применения во многом зависит от используемого серебряного порошка. Природа.
Диспергируемость серебряного порошка оказывает важное влияние на печать и спекание лицевой серебряной пасты и проводимость батареи. Размер частиц серебряного порошка будет влиять на его плотность утряски, таким образом влияя на компактность серебряной пасты после спекания. Морфология серебряного порошка влияет на его удельную поверхность. Частицы с большой удельной поверхностью обладают большой свободной поверхностной энергией и находятся в нестабильном состоянии. Они имеют тенденцию к усадке во время спекания, тем самым влияя на характеристики проводящей пасты.
Нанесение мелкодисперсного серебряного порошка
Светочувствительная паста, полученная путем смешивания светочувствительной смолы с ультратонким серебряным порошком в качестве проводящей функции, печатается на эталонной пластине. После экспонирования и травления рисунок электродов сплошной, ширина линий одинакова, а край прямой. Он использовался в качестве электродного материала плазменного дисплея. В процессе подготовки.
- Применение в области электромагнитного экранирования
Ультратонкий серебряный порошок обладает высокой проводимостью. В электромагнитном поле он может отражать электромагнитные волны, которые распространяются обратно в исходное пространство, тем самым играя роль электромагнитного экранирования. В то же время из-за высокой проводимости ультратонкого серебряного порошка магнитная проницаемость относительно низкая. Следовательно, эффект электромагнитного экранирования сверхмелкозернистого серебряного порошка больше подходит для высокочастотных магнитных полей, но не для низкочастотных магнитных полей, основным экранирующим эффектом которых являются потери на поглощение.
Ультратонкий серебряный порошок обладает способностью убивать бактерии, что в значительной степени обусловлено эффектом небольшого размера Ag + в растворе и нанометровым ультратонким серебряным порошком. Высокая химическая активность может разрушить клеточную мембрану вируса и сделать некоторые группы на вирусной ДНК. Потеря активности, подавляет размножение вируса для достижения эффекта стерилизации.
Для нано-серебра сущность его каталитического процесса заключается в химической адсорбции и десорбции кислорода серебром, что может широко использоваться в области лекарств и химических веществ для эпоксидирования олефинов, а также в области серебряных катализаторов на носителе для селективного окисление спиртов. Область катализаторов для снижения выбросов NOX из автомобильных выхлопных газов для производства азота; область топливных элементов для селективного окисления монооксида углерода и полей очистки окружающей среды.
- Применение в области производства фотоэлектрической энергии
Катодный материал солнечных элементов обычно состоит из проводящей серебряной пасты, приготовленной из сферического серебряного порошка микронных размеров. Проводящая серебряная паста наносится трафаретной печатью и прикрепляется к пластине солнечного кристаллического кремния с образованием сетки (анода) путем спекания при высокой влажности, которая может преобразовывать световую энергию в электрическую энергию.
- Приложения в индустрии микроэлектроники
Благодаря своей высокой электропроводности и отличной теплопередаче ультратонкий серебряный порошок широко используется в области микроэлектроники, например, в качестве проводящих соединений и средств передачи, различных электронных паст и т. Д., Для разработки нового поколения High электронные компоненты. Используя квантовые свойства серебряных нанопроволок, он может использоваться в качестве соединительного провода для устройств нанометрового размера, чтобы соответствовать требованиям соединительного провода для большой удельной поверхности, малого диаметра и однородной ориентации.
Благодаря своей превосходной теплопроводности и электропроводности, ультратонкий серебряный порошок используется в проводах сопротивления обогрева заднего лобового стекла и т.д .; Порошок нано-серебра может способствовать восстановлению клеток и часто используется в области реабилитации после медицинских операций.
Метод приготовления сверхтонкого серебряного порошка
Способы получения ультратонкого серебряного порошка можно разделить на методы физического приготовления и методы химического приготовления. Физические методы включают механическое измельчение в шаровой мельнице, испарение и конденсацию, плазменную дугу постоянного тока, лазерную абляцию и атомизацию. Химические методы включают сонохимический метод, метод электролиза, метод жидкофазного химического восстановления, метод термического разложения распылением и метод преобразования жидкофазного осаждения.
Преимущества и недостатки различных физических методов получения ультратонкого порошка серебра
| Метод физической подготовки | Преимущества | Недостатки |
| Механическая шаровая мельница | Простой процесс, низкая стоимость, подходит для крупносерийного производства. | Широкий гранулометрический состав, неравномерная производительность, низкая эффективность |
| Метод испарительной конденсации | Серебряный порошок имеет высокую чистоту, однородный размер частиц и хорошую кристалличность. | Высокие требования к оборудованию, трудны для промышленного производства. |
| Лазерная абляция | Процесс прост, чистота серебряного порошка высокая, стабильность хорошая. | Высокая цена |
| Распыление | Серебряный порошок обладает высокой чистотой и хорошей кристалличностью. | Ограничено оборудованием, можно производить только серебряный порошок микронного уровня. |
| Плазменный метод дуги постоянного тока | Высокая чистота серебряного порошка, высокая чистота серебряного порошка | Широкий гранулометрический состав, высокие требования к оборудованию, большие вложения |
Преимущества и недостатки различных химических методов получения ультратонкого порошка серебра
| Метод химического приготовления | Преимущества | Недостатки |
| Химическое восстановление в жидкой фазе | Процесс прост, цена на сырье низкая, потребление энергии небольшое, параметры легко контролировать, подходит для крупносерийного производства. | Сложность в улучшении процесса |
| Пиролиз распылением | Простой процесс, высокая эффективность производства, экологичность | Широкий гранулометрический состав |
| Электролиз | Технологическое оборудование простое, чистота серебряного порошка высокая, а требования к содержанию серебра в сырье низкие. | Потребление энергии в процессе высокое, стоимость производства высока |
| Микроэмульсионный метод | Серебряный порошок обладает хорошей диспергируемостью, а размер частиц можно точно контролировать. | Сложность разделения твердой и жидкой фаз |
Поскольку жидкофазный метод химического восстановления имеет такие преимущества, как простой процесс, низкая цена на сырье, низкое потребление энергии, простой контроль параметров и пригодность для крупномасштабного производства, нынешний промышленный ультратонкий серебряный порошок в основном готовится жидким способом. метод фазового химического восстановления.
В процессе приготовления ультратонкого серебряного порошка методом жидкофазного химического восстановления основными факторами, влияющими на характеристики ультратонкого серебряного порошка, являются концентрация реагентов, тип восстановителя, температура реакции, тип диспергатора и pH. значение реакционной системы.
Поскольку применение серебряного порошка в солнечной энергии, Интернете вещей и других отраслях продолжает расширяться, положение и роль серебряного порошка в качестве вспомогательного материала для стратегических развивающихся отраслей будут продолжать расти, а перспективы потребления широки.
Источник статьи: China Powder Network
Источник: www.alpapowder.com
Способ получения порошка серебра
Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности, к электрохимическому способу получения порошка серебра, который применяется в авиационной и космической технике, электронике, в химических источниках тока, ювелирной промышленности, медицине и т.д.
Техническим результатом является повышение дисперсности порошка серебра, интенсификация процесса.
Технический результат достигается способом получения порошка серебра путем электролиза растворов, содержащих серебро и минеральную кислоту, отличающийся тем, что электролиз ведут в растворе сульфата серебра, содержащем 0,5 — 6,0 г/л ионов титана (IV) при катодных плотностях тока 1000 — 2000 А/м2, в качестве минеральной кислоты используют серную кислоту.
В качестве анода используют графитовую пластинку, а в качестве катода — титановую проволоку.
Сущность способа заключается в следующем: в процессе электрохимического восстановления ионов серебра при достижении предельной плотности тока на катоде происходит формирование порошка серебра. При введении ионов титана (IV) в раствор происходит образование трехвалентных ионов титана, которые в прикатодном пространстве сразу взаимодействуют с ионами серебра. За счет протекания этой реакции дополнительно образуется порошок серебра и выход его по току повышается более, чем на 20 %.
Текст
(51) 25 1/20 (2009.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Технический результат достигается способом получения порошка серебра путем электролиза растворов, содержащих серебро и минеральную кислоту, отличающийся тем, что электролиз ведут в растворе сульфата серебра, содержащем 0,5 — 6,0 г/л ионов титанапри катодных плотностях тока 1000 — 2000 А/м 2, в качестве минеральной кислоты используют серную кислоту. В качестве анода используют графитовую пластинку, а в качестве катода — титановую проволоку.
Сущность способа заключается в следующем в процессе электрохимического восстановления ионов серебра при достижении предельной плотности тока на катоде происходит формирование порошка серебра. При введении ионов титанав раствор происходит образование трехвалентных ионов титана, которые в прикатодном пространстве сразу взаимодействуют с ионами серебра.
За счет протекания этой реакции дополнительно образуется порошок серебра и выход его по току повышается более, чем на 20 .(72) Баешова Ажар Коспановна Тулешова Эльмира Жанбырбаевна Баешов Абдуали Баешович(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Казахский национальный университет имени аль-Фараби Министерства образования и науки Республики Казахстан(56) Кудра О., Гитман Е. Электролитическое получение металлических порошков, Издательство Академии паук Украинской ССР, Киев, 1952, -с. 144(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКА СЕРЕБРА(57) Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности, к электрохимическому способу получения порошка серебра, который применяется в авиационной и космической технике,электронике, в химических источниках тока,ювелирной промышленности, медицине и т.д.
Техническим результатом является повышение дисперсности порошка серебра, интенсификация процесса. 22790 Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности, к электрохимическому способу получения порошка серебра, который применяется в авиационной и космической технике,электронике, в химических источниках тока,ювелирной промышленности, медицине и т.д.
Известен способ получения порошка серебра путем электролиза из азотнокислых растворов,содержащих 10-20 г/л серебра и 10 г/л свободной азотной кислоты. Электролиз ведут при катодных плотностях тока 250-440 А/м 2 /Кудра О., Гитман Е. Электролитическое получение металлических порошков, Изд-во Академии наук Украинской ССР,Киев, 1952, — с 144./ Данный способ получения порошка серебра имеет следующие недостатки 1. Частицы получающихся порошков являются крупными.
2. Процесс протекает с низким выходом по току,т.к. часть тока расходуется на побочный процесс выделения водорода и на реакцию восстановления 3- ионов. 3. На катоде происходит восстановление нитрат-ионов с образованием оксидов азота по реакциям 34 Н 3 е 22 00,96 (1) 32 Н е 2 Н 2 О Е 00,80 В, (2) Следовательно, резко ухудшаются условия труда.
4. Процесс вынуждены проводить при относительно невысоких плотностях тока (250-440 А/м 2), т.к. при более повышенных ее значениях увеличивается скорость образования оксидов азота. Задачей изобретения является разработка способа получения порошка серебра в присутствии переменновалентных катионов.
Техническим результатом является повышение дисперсности порошка серебра, интенсификация процесса. Технический результат достигается способом получения порошка серебра из растворов,содержащих серебро и минеральную кислоту путем электролиза, но в отличие от известного электролиз ведут при катодных плотностях тока 1000 — 2000 А/м 2 в растворе, содержащем сульфат серебра и сульфат титана(0,5 — 6,0 г/л), в качестве минеральной кислоты используют серную кислоту.
В качестве анода используют графитовую пластинку, в качестве катода — титановую проволоку. При плотностях тока на катоде ниже 1000 А/м 2 скорость реакции восстановления ионов титана ) очень низкая,соответственно,процесс взаимодействия образующихся ионов титанас ионами серебра протекает неэффективно и выход по току образования порошка серебра очень низкий.
При плотностях тока на катоде выше 2000 А/м 2 повышается скорость протекания процесса выделения водорода по реакции 4, соответственно,выход по току основного процесса восстановления ионов серебра с образованием порошка понижается. В этой связи оптимальными значениями плотности тока на катоде являются 1000- 2000 А/м 2. 2 Исследование влияния концентрации ионов титанана выход по току восстановления ионов серебра с образованием порошка показывают, что оптимальными являются концентрации (0,5 — 6,0 г/л).
При концентрации ионов титананиже 0,5 г/л выход по току образования порошка незначительно выше, чем в отсутствии титана . Резкое повышение выхода по току наблюдается в области концентрации ионов титана 0,5-6,0 г/л. При концентрации ионов титанавыше 6,0 г/л выход по току практически остается без изменения.
Сущность способа заключается в следующем в процессе электрохимического восстановления ионов серебра, при достижении предельной плотности тока на катоде протекают реакции(4) вследствие протекания побочной реакции (4) выход по току продукта основной реакции (1), т.е. порошка серебра, всегда ниже 100. При введении в раствор ионов титана , та часть тока, которая раньше расходовалась на восстановление ионов водорода, будет расходоваться на восстановление четырехвалентного титана до трехвалентного.
Далее последний в прикатодном пространстве сразу взаимодействует с ионами серебра по реакции 304(5) За счет протекания этой реакции дополнительно образуется порошок серебра и выход его по току повышается более, чем на 20 . В результате реакции (5) вновь образуются ионы титана , которые участвуют в следующем акте процесса, т.е. в данном случае процесс протекает каталитически и титанвыступает как катализатор(6) Предлагаемый способ позволяет существенно интенсифицировать процесс,повысить дисперсность порошка серебра, а также улучшить условия труда. Пример 1. Опыт проводят в электролизере из органического стекла объемом 100 мл.
В качестве анода используют графитовую пластинку, катода титановую проволоку. Электродные пространства не разделяют. Используют раствор состава сульфат серебра — 8 г/л, серная кислота — 1,0 г/л. Электролиз проводят в присутствии титана (6 г/л) и в его отсутствии при катодной плотности тока 1000 А/м 2 в течение 20 минут. По окончании опыта фильтрацией отделяют порошок серебра.
Выход по току образования порошка серебра в присутствии ионов титанасоставляет 94,6, а в отсутствии — 68,9. Средние размеры частиц порошка,полученных в 22790 присутствии ионов титана , составляют 1-10 мкм, а в его отсутствии — 400 — 500 мкм. Пример 2. Условия опыта как в примере 1. Электролиз проводят при катодной плотности тока 1500 А/м.
Выход по току в присутствии ионов титанасоставляет 86,7, а в его отсутствии 63,8. Средние размеры частиц порошка в присутствии ионов титанав растворе составляют 0,5-10 мкм, а в отсутствии — 300-400 мкм.
Пример 3. Условия опыта как в примере 1. Электролиз проводят при катодной плотности тока 2000 А/м 2. Выход по току образования порошка в присутствии ионов титанасоставляет 82,6, а в его отсутствии — 60,7. Средние размеры частиц порошка, соответственно, 0,1-10 мкм и 200-400 мкм.
Пример 4. Условия опыта как в примере 1. Катодная плотность тока 1000 А/м 2. Электролиз проводят при различных концентрациях ионов титана . В таблице приведены данные по влиянию концентрации ионов титана на выход по току образования порошка серебра. Таблица Как видно из таблицы, в присутствии ионов титанасущественно повышается выход по току образования порошка серебра.
В предлагаемом способе выход по току образования порошка повышается более, чем на 20, а дисперсность — более чем в 400 раз. Предложенный способ имеет следующие преимущества 1. На катоде формируются дисперсные порошки серебра с размерами частиц 0,1-10 мкм, т.е. в присутствии ионов титанав растворе дисперсность частиц порошка металла резко повышается.
2. Формирование порошка металла протекает с высоким выходом по току, т.к. та часть тока,которая раньше по известному способу расходовалась на побочный процесс восстановления ионов водорода, в нашем случае расходуется на восстановление ионов титанадо титана ,который в прикатодном пространстве дополнительно химически восстанавливает ионы серебра до металлического состояния. В результате выход по току повышается более, чем на 20 . 3. Электролиз протекает в сернокислом растворе,поэтому на аноде выделяется только кислород, т.е. исключается образование оксидов азота,следовательно, улучшаются условия труда. 4. Электролиз протекает при катодных плотностях тока (1000-2000 А/м 2), т.е. процесс интенсифицируется в четыре раза. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ получения порошка серебра путм электролиза растворов, содержащих серебро и минеральную кислоту, отличающийся тем, что электролиз ведут в растворе сульфата серебра,содержащем 0,5-6,0 г/л ионов титанапри катодных плотностях тока 1000-2000 А/м 2, в качестве минеральной кислоты используют серную кислоту.
Источник: kzpatents.com
СЕРЕБРЯНЫЙ ПОРОШОК
Мелкие частицы серебра различной формы. Содержит не менее 98—99% Ag, остальное — примеси; размер частиц порошка — от десятых долей микрометра до десятых долей миллиметра. Физ. св-ва определяются размером частиц, их формой, удельной поверхностью и состоянием кристаллической решетки частиц порошка; технологические — насыпной массой, текучестью порошка, его щессуемостъю и склонностью к образованию покрытий вследствие адгезии. Осн. способы получения С. п.: грануляция, или литье в воду; электролиз водных растворов серебра и восстановление его соединений органическими и неорганическими веществами.
Процесс электролиза осуществляют при низкой концентрации в электролите соли серебра, высокой плотности тока, пониженной т-ре электролита, следят за тем, чтобы электролит не перемешивался. Для обеспечения постоянства плотности тока осадок в процессе электролиза регулярно снимают. Форма образующихся частиц дендритная.
Электролитический порошок выпускают марок ПС1 и ПС2 (< 0,02% Сu; < 0,04% Fe + Bi + Pb + Sb + Al; < 0,08% H20; < 0,001% N03; < 0,005% S04; остальное — серебро). По гранулометрическому составу остаток на сите 0056 (275 меш) порошка марки ПС1< 3,0%, порошка марки ПС2 на сите 016 (120 меш) < 4,0%. Предел текучести в условиях спекания (пористость брикетов около 35%) составляет: при т-ре 600° С — 18 … 19, при т-ре 700° С — 11 … 12 кгс/см2.
При использовании способа хим. восстановления существенное влияние на дисперсность порошка оказывают величина потенциала окислительно-восстановительной системы ( при повышении отрицательного или снижении положительного значения этого потенциала размер частиц уменьшается), чистота исходных раствором и введение в них защитных коллоидных добавок (альбумина, казеина, декстрина или желатины). В раствор восстановителя с коллоидной добавкой вливают раствор азотнокислого серебра. Выпадающий в осадок порошок (чешуйчатой формы — в виде правильных шестигранников) отстаивают и фильтруют.
Порошок, получаемый хим. восстановлением, подразделяют на сорта А (размер частиц 2…3±0,5 мкм) и Б (4 … 5 ± ± 0,5 мкм). Его объемная масса 0,3— 1 г/см3, примеси (не более): 0,02% Fe и 0,1% Н20. Получаемый всеми способами порошок промывают водой и сушат. С. п. применяют для изготовления контактных материалов систем серебро — вольфрам, серебро — медь, серебро — никель и др., для исследовательских работ. С. п., получаемый хим. восстановлением, используют для нанесения защитно-декоративных покрытий адгезионным способом.
Лит.: Бесидовский Е. Я., Эпик А. П., Юдина А. К. Исследование процесса химического восстановления для получения высокодисперсного серебряного порошка. «Порошковая металлургия»
Вы читаете, статья на тему серебряный порошок
Похожие страницы:
Кремниевый порошок Мелкие частицы кремния различной формы. Химический состав кремниевого порошка определяется методом производства. Получают порошок в основном дроблением кускового.
ТИТАНОВЫЙ ПОРОШОК Мелкие частицы титана различной формы. В пром. масштабах порошок получают преим. гидриднокальциевым восстановлением двуокиси титана (или смеси окислов.
Алюминиевый порошок Мелкие частицы алюминия или его сплавов. Впервые начал применяться в конце 20-х гг. 20 в. в США. Осн.
РЕНАТЫ Соли ренатных кислот (ренатной-6 и ренатной-7, или перренатной). Впервые получены (1925) нем. химиками В. и И. Ноддак. Различают ренаты-5.
МЕДЬ САМОРОДНАЯ [no_toc] Сu — минерал класса самородных металлов. Тонкие смеси самородной меди и куприт наз. купрокупритом, мышьяковистую медь (до.
СЕРЕБРЕНИЕ Что такое серебрение это нанесение на поверхность металлических и неметаллических изделий слоя серебра. Осуществляется химическим и гальваническим способами, катодным.
Понравилась статья поделись ей
Leave a Comment
Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.
Источник: znaesh-kak.com