[发明专利]一种大颗粒银粉及其制备方法和应用

说明书

本申请公开了一种大颗粒银粉及其制备方法和应用，该大颗粒银粉是由具有第一粒径的单晶银粉和具有第二粒径的单晶银粉堆积而成，所述大颗粒银粉的形貌为近似球形，所述大颗粒银粉的粒径能够控制在一定范围内，粒径为10‑18微米；该大颗粒银粉结晶度高，并且在提高低温浆料和导电胶的粘结强度的同时，不影响其导电性能；该制备方法步骤简单、反应条件温和，并且生产周期短、重复性好、节能环保，适宜于工业放大和产业化应用。

技术领域

本申请涉及一种大颗粒银粉及其制备方法和应用，属于金属粉体材料制备领域。

背景技术

金属银具有优异的导电导热性能，广泛应用于厚膜导电浆料、高低温导电胶、电磁屏蔽等电子浆料领域。银粉作为导电填料，是电子浆料的重要组成部分，是决定浆料性能的关键材料，因此也是目前使用最为广泛且用量最大的一种贵金属粉体材料。

为了满足电子和微电子器件日新月异的功能需求，对电子浆料及其银粉也提出了更新和更高的性能要求。作为一种贵金属粉体材料，通常要控制银粉的形貌、粒径、比表面积等基本的粉体特征，其中粒径与形貌更是影响银粉应用性能的关键指标。通常，微米粒径的球形银粉具有结晶度高、分散性好、导电性好的特征，而纳米粒径的银粉具有比表面积大、活性高的优点；但微晶大颗粒银粉一般烧结活性较低，而纳米级银粉一般分散性能差且制备成本高。片状银粉比表面积相对较大，颗粒间的接触主要是面接触或者线接触，电阻相对较低导电性较好。亚微纳米级银粉堆积形成的大颗粒银粉，它们粉体之间的接触面积大，更能在低温干燥或者固化的条件下提供良好的导电性能。

例如，在晶硅太阳能电池正面银浆应用领域，一般使用微米级球形银粉，浆料中银粉的组成比例高达90％左右，银粉是影响正面银浆性能的关键材料之一，银粉的形貌、粒径和粒径分布、分散和表面特性等直接影响正面银浆的丝网印刷性能；银粉的堆积和填充密度、表面结构和烧结活性等直接影响正面银浆的烧结特性和导电性能。特别是为了适应晶硅太阳能电池的快烧工艺，对组成正面银浆的银粉提出了高烧结活性的性能要求。

在低温银浆领域，一般使用微米级片状银粉，浆料中银粉的组成比例低于50％。低温银浆通常在150℃以下干燥固化，片状银粉接触面积大，银浆的电阻率低，因此银粉在浆料中的排布、堆叠方式等都直接影响丝网印刷后低温导电银浆的导电性能。而在低温导电胶领域通常使用的是微米级片状银粉或者由微纳米级银粉堆积形成的大颗粒银粉，但片状银粉形成的连续导电网络或破坏导电胶中的树脂基体形成的骨架结构，从而使导电胶的粘结强度降低。

发明内容

为了解决上述问题，提供了一种大颗粒银粉及其制备方法和应用，该大颗粒银粉是由两种粒径的银粉堆积而成，实现了粒径为10-18微米的大颗粒银粉的生产，并且大颗粒银粉的粒径能够控制在一定范围内，该大颗粒银粉结晶度高，并且在提高低温浆料和导电胶的粘结强度的同时，不影响其导电性能；该制备方法步骤简单、反应条件温和，并且生产周期短、重复性好、节能环保，适宜于工业放大和产业化应用。

根据本申请的一个方面，提供了一种大颗粒银粉，所述大颗粒银粉是由具有第一粒径的单晶银粉和具有第二粒径的单晶银粉堆积而成，所述大颗粒银粉的形貌为近似球形，所述大颗粒银粉的粒径能够控制在一定范围内，粒径为10-18微米。

可选地，所述第一粒径不小于10微米，所述第二粒径不大于2微米；一粒所述大颗粒银粉中，所述具有第一粒径的单晶银粉与所述具有第二粒径的单晶银粉的数量比为1：(5-10)。

根据本申请的又一个方面，提供了一种上述大颗粒银粉的制备方法，包括以下步骤：

1)配液

溶液A：将硝酸银加入至水中搅拌溶解，并加入适量第一酸液，配制成溶液A；

溶液B：将分散剂加入至水中搅拌溶解，配制成溶液B；

溶液C：将抗坏血酸加入至水中搅拌溶解，配制成溶液C；

2)银粉制备