一种钯银粉的制备方法与流程

1.本发明属于粉体材料制备技术领域，具体涉及一种钯银粉的制备方法。


背景技术：

2.化学液相还原法制备钯银粉的原理是：先配制出规定配比的钯银盐水溶液或钯银络合物水溶液，再用还原剂从钯银盐或钯银的络合物水溶液中将钯银还原并以粉末形式沉积出来。液相还原法具有以下优点：设备简单，制备成本低，反应过程中通过调节温度、反应时间、反应物用量等工艺参数控制钯银粉的形貌及颗粒尺寸，工艺过程简单，广泛应用于电子工业领域。
3.目前公开的钯银粉的制备方法中，存在着粉体颗粒分散性较差，粉体形貌不规则等问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种工艺简单、周期短、可大批量生产的钯银粉的制备方法。该制备方法制得的钯银粉分散性好，粉体粒径大小可控、粒径均匀、粒度分布窄、粉体形貌规则、球形度高。
5.为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：
6.一种钯银粉的制备方法，包括如下步骤：
7.(1)将海绵钯加入硝酸和盐酸的混合液中溶解，得到硝酸钯溶液；
8.(2)将去离子水、硝酸银、表面活性剂依次加入步骤(1)所得硝酸钯溶液中，调节溶液ph为10.3～14，制得钯银溶液；
9.(3)将步骤(2)所得钯银溶液匀速加入到水合肼溶液中反应，控制加入时间为120～150min，反应温度为30～40℃，待反应完全后，得悬浮液；
10.(4)将步骤(3)所得悬浮液进行固液分离，并将所得固体经干燥后，即得钯银粉。
11.优选地，所述海绵钯的质量与硝酸、盐酸的体积之比为15g：45ml：0.1ml，所述海绵钯的纯度为99.99％。
12.本发明采用化学液相还原法制备钯银粉，由于海绵钯原料在硝酸中难以溶解彻底，在配制钯银盐水溶液时，采用盐酸和硝酸的混合液彻底溶解海绵钯粉，保证后续钯银粉的钯银比例可控性好。在制备钯银溶液的过程中，加入碱性的缓冲液，确保后续长期加料反应过程中的ph稳定在10.3～14，加入合适的表面活性剂，确保反应出来的钯银粉形貌和分散性达到要求。
13.在还原反应过程中，钯络离子的还原速度相对于银络离子的还原速度要慢，如果加料的时间太短，银会先于钯还原出来形成单独的银粉颗粒，当银络离子还原完全后，剩下滞后的未还原的钯络离子就会单独还原成纯的钯粉颗粒，这样得到的钯银粉虽然总体比例符合设计要求，但局部地方的比例和设计有偏差。
14.本发明采用循环搅拌方式，将钯银溶液往还原液里连续缓慢添加，连续加料时间
2-2.5小时，在该反应时间内可以较好的控制钯、银络离子的还原反应速度，保证钯银基本同步还原形成钯银比例均匀的共沉淀粉，同时由于钯、银溶液的比重大在静置过程中容易沉底分层，采取循环搅拌方式保证了钯银液的均匀性。最终生成了均匀性好，粒度分布窄，球形度高的钯银粉。
15.发明人通过实验发现，还原反应的温度和时间至关重要，在本发明所述反应温度为30～40℃，反应时间120～150min时，制得的粉体的粒径均匀性较好。反应条件不在范围内时，细颗粒增加，粒度分布变宽。
16.在本发明反应条件下，制得的钯银粉的粒径均匀，粒度分布窄，粉体中90％的颗粒粒度(d10以上的颗粒粒度)分布在0.4um～3.2um之间，粉体中80％的颗粒粒度(d10至d90之间的颗粒粒度)分布在0.4um～1.7um之间。
17.优选地，步骤(2)中，所述钯银溶液的ph调节为10.3～11。在所述优选ph条件下，制得的钯银粉中90％的颗粒粒度分布在0.5um～2.7um之间，80％的颗粒粒度分布在0.5um～1.6um之间。
18.优选地，步骤(3)中，所述加入时间为120～130min。
19.优选地，步骤(3)中，反应温度为40℃。当反应温度为40℃，制得的钯银粉的粒度分布窄，90％的粉体颗粒粒度分布在0.5um～1.6um之间。
20.优选地，所述海绵钯与硝酸银的质量比为(2.5～30)：(31.5～74.8)；所述钯银溶液a中钯、银离子的总质量浓度为40～80g/l。本发明可通过控制海绵钯与硝酸银的用量获得不同钯银比例的钯银粉，满足不同产品的需求。
21.优选地，所述海绵钯、硝酸银与表面活性剂的质量比为(2.5～30)：(31.5～74.8)：2。
22.优选地，所述钯银溶液中钯、银离子的总质量浓度为62.5～80g/l。
23.本发明钯银溶液中钯、银离子总浓度会影响制得的钯银粉的粒径大小，当离子总浓度较低时，得到的粉体整体粒径较大，当离子总浓度较高时，得到的粉体整体粒径较小。
24.优选地，步骤(2)中，所述表面活性剂为明胶、聚乙烯醇、阿拉伯树胶中的至少一种；优选地，所述表面活性剂为明胶。在其他制备条件相同的情况下，当所述表面活性剂选择明胶时，得到的钯银粉粒径分布窄，粉体的整体粒径较小。
25.优选地，步骤(2)中，所述银钯溶液采用ph调节剂进行溶液ph调节，所述ph调节剂为磷酸氢二钠、氢氧化钠、氨水中的至少一种。
26.优选地，步骤(3)中，所述水合肼溶液的质量浓度为10～30g/l。
27.本发明的水合肼溶液的浓度大小也会影响制得的钯银粉的粒径大小，水合肼浓度越高，粉体的整体粒径越小。
28.优选地，步骤(3)中，所述水合肼溶液的质量浓度为20～30g/l。
29.优选地，步骤(3)中，所述钯银溶液与水合肼溶液的反应在搅拌条件下进行，所述搅拌的速度为250-350r/min。
30.本发明优选的反应条件下制得的钯银粉中90％的颗粒粒度分布在0.4um～1.9um之间，80％的颗粒粒度分布在0.4um～1.3um之间。
31.第二方面，本发明提供了上述制备方法制备得到的钯银粉。
32.本发明所述制备方法制得的钯银粉粉体形貌规则、球形度高、粒径均匀、粒度分布
窄，具有良好的粘度稳定性和导电率，同时具有良好的附着力和印刷性能。
33.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
34.(1)本发明通过选用特定的化学还原体系和制备工艺，调节反应温度、反应时间、反应物用量等工艺参数，可制备出粒径大小可控的钯银粉，制得的钯银粉分散性好，粒径均匀，粒度分布窄，球形度高。本发明反应条件下制得的钯银粉中90％的颗粒粒度分布在0.4um～3.2um之间；粉体中80％的颗粒粒度分布在0.4um～1.7um之间。该制备方法生产工艺简单，周期短，适合大批量生产。
35.(2)本发明制得的钯银粉产品具有良好的稳定性和导电率、良好的附着力和印刷性能。
附图说明
36.图1为本发明实施例1制得的钯银粉的sem图。
37.图2为本发明实施例2制得的钯银粉的sem图。
38.图3为本发明实施例3制得的钯银粉的sem图。
39.图4为本发明实施例4制得的钯银粉的sem图。
40.图5为本发明实施例5制得的钯银粉的sem图。
41.图6为本发明实施例9制得的钯银粉的sem图。
42.图7为本发明实施例11制得的钯银粉的sem图。
43.图8为本发明实施例13制得的钯银粉的sem图。
44.图9为本发明实施例14制得的钯银粉的sem图。
45.图10为本发明对比例1制得的钯银粉的sem图。
46.图11为本发明对比例2制得的钯银粉的sem图。
47.图12为本发明对比例3制得的钯银粉的sem图。
48.图13为本发明对比例4制得的钯银粉的sem图。
49.图14为本发明对比例5制得的钯银粉的sem图。
50.图15为本发明实施例1制得的钯银粉的印刷效果显微电镜图。
51.图16为本发明对比例2制得的钯银粉的印刷效果显微电镜图。
具体实施方式
52.为更好地说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围及实施方式不限于此。
53.本发明中，如无特殊说明，本发明所用原料均为市售产品。
54.实施例1
55.本发明一种钯银粉的制备方法的实施例，包括如下步骤：
56.将15g海绵钯粉完全溶于45ml硝酸和0.1ml盐酸的混合溶液中得到硝酸钯溶液，往硝酸钯溶液中加入500ml纯水，然后再依次加入硝酸银55.1g、明胶2.0g，搅拌使加入的物料完全溶解形成均匀的钯银液，再将此钯银液用ph调节剂和纯水调整到钯银液的ph值到10.3，总体积到800ml，此钯银液记为a溶液。将80％水合肼30g溶解于1.2l纯水中配置成还原液b，将b的温度恒定到30℃。用搅拌机搅拌溶液a、b，并将a溶液在120min内均匀地滴加进
溶液b中，令其混合均匀并发生还原反应，制备出钯银粉悬浮液c。静置沉淀，将粉液分离得所需钯银粉1。粉体的sem图片见图1。
57.实施例2
58.本发明一种钯银粉的制备方法的实施例，包括如下步骤：
59.将15g海绵钯粉完全溶于45ml硝酸和0.1ml盐酸的混合溶液中得到硝酸钯溶液，往硝酸钯溶液中加入500ml纯水，然后再依次加入硝酸银55.1g、明胶2.0g，搅拌使加入的物料完全溶解形成均匀的钯银液，再将此钯银液用ph调节剂和纯水调整到钯银液的ph值到10.3，总体积到1250ml，此钯银液记为a溶液。将80％水合肼30g溶解于1.2l纯水中配置成还原液b，将b的温度恒定到30℃。用搅拌机搅拌溶液a、b，并将a溶液在120min内均匀地滴加进溶液b中，令其混合均匀并发生还原反应，制备出钯银粉悬浮液c。静置沉淀，将粉液分离得所需钯银粉2。粉体的sem图片见图2。
60.实施例3
61.本发明一种钯银粉的制备方法的实施例，包括如下步骤：
62.将15g海绵钯粉完全溶于45ml硝酸和0.1ml盐酸的混合溶液中得到硝酸钯溶液，往硝酸钯溶液中加入500ml纯水，然后再依次加入硝酸银55.1g、明胶2.0g，搅拌使加入的物料完全溶解形成均匀的钯银液，再将此钯银液用ph调节剂和纯水调整到钯银液的ph值到10.3，总体积到625ml，此钯银液记为a溶液。将80％水合肼30g溶解于1.2l纯水中配置成还原液b，将b的温度恒定到30℃。用搅拌机搅拌溶液a、b，并将a溶液在120min内均匀地滴加进溶液b中，令其混合均匀并发生还原反应，制备出钯银粉悬浮液c。静置沉淀，将粉液分离得所需钯银粉3。粉体的sem图片见图3。
63.实施例4
64.本发明一种钯银粉的制备方法的实施例，包括如下步骤：
65.将15g海绵钯粉完全溶于45ml硝酸和0.1ml盐酸的混合溶液中得到硝酸钯溶液，往硝酸钯溶液中加入500ml纯水，然后再依次加入硝酸银55.1g、明胶2.0g，搅拌使加入的物料完全溶解形成均匀的钯银液，再将此钯银液用ph调节剂和纯水调整到钯银液的ph值到10.3，总体积到800ml，此钯银液记为a溶液。将80％水合肼30g溶解于2.4l纯水中配置成还原液b，将b的温度恒定到30℃。用搅拌机搅拌溶液a、b，并将a溶液在120min内均匀地滴加进溶液b中，令其混合均匀并发生还原反应，制备出钯银粉悬浮液c。静置沉淀，将粉液分离得所需钯银粉4。粉体的sem图片见图4。
66.实施例5
67.本发明一种钯银粉的制备方法的实施例，包括如下步骤：
68.将15g海绵钯粉完全溶于45ml硝酸和0.1ml盐酸的混合溶液中得到硝酸钯溶液，往硝酸钯溶液中加入500ml纯水，然后再依次加入硝酸银55.1g、明胶2.0g，搅拌使加入的物料完全溶解形成均匀的钯银液，再将此钯银液用ph调节剂和纯水调整到钯银液的ph值到10.3，总体积到800ml，此钯银液记为a溶液。将80％水合肼30g溶解于0.8l纯水中配置成还原液b，将b的温度恒定到30℃。用搅拌机搅拌溶液a、b，并将a溶液在120min内均匀地滴加进溶液b中，令其混合均匀并发生还原反应，制备出钯银粉悬浮液c。静置沉淀，将粉液分离得所需钯银粉5。粉体的sem图片见图5。
69.实施例6
70.本发明一种钯银粉的制备方法的实施例，包括如下步骤：
71.将15g海绵钯粉完全溶于45ml硝酸和0.1ml盐酸的混合溶液中得到硝酸钯溶液，往硝酸钯溶液中加入500ml纯水，然后再依次加入硝酸银55.1g、明胶2.0g，搅拌使加入的物料完全溶解形成均匀的钯银液，再将此钯银液用ph调节剂和纯水调整到钯银液的ph值到12.1，总体积到800ml，此钯银液记为a溶液。将80％水合肼30g溶解于1.2l纯水中配置成还原液b，将b的温度恒定到30℃。用搅拌机搅拌溶液a、b，并将a溶液在120min内均匀地滴加进溶液b中，令其混合均匀并发生还原反应，制备出钯银粉悬浮液c。静置沉淀，将粉液分离得所需钯银粉6。粉体的sem图与实施例2类似。
72.实施例7
73.本发明一种钯银粉的制备方法的实施例，包括如下步骤：
74.将15g海绵钯粉完全溶于45ml硝酸和0.1ml盐酸的混合溶液中得到硝酸钯溶液，往硝酸钯溶液中加入500ml纯水，然后再依次加入硝酸银55.1g、明胶2.0g，搅拌使加入的物料完全溶解形成均匀的钯银液，再将此钯银液用ph调节剂和纯水调整到钯银液的ph值到14，总体积到800ml，此钯银液记为a溶液。将80％水合肼30g溶解于1.2l纯水中配置成还原液b，将b的温度恒定到30℃。用搅拌机搅拌溶液a、b，并将a溶液在120min内均匀地滴加进溶液b中，令其混合均匀并发生还原反应，制备出钯银粉悬浮液c。静置沉淀，将粉液分离得所需钯银粉7。粉体的sem图与实施例2类似。
75.实施例8
76.本发明一种钯银粉的制备方法的实施例，包括如下步骤：
77.将15g海绵钯粉完全溶于45ml硝酸和0.1ml盐酸的混合溶液中得到硝酸钯溶液，往硝酸钯溶液中加入500ml纯水，然后再依次加入硝酸银55.1g、聚乙烯醇2.0g，搅拌使加入的物料完全溶解形成均匀的钯银液，再将此钯银液用ph调节剂和纯水调整到钯银液的ph值到12，总体积到800ml，此钯银液记为a溶液。将80％水合肼30g溶解于1.2l纯水中配置成还原液b，将b的温度恒定到30℃。用搅拌机搅拌溶液a、b，并将a溶液在120min内均匀地滴加进溶液b中，令其混合均匀并发生还原反应，制备出钯银粉悬浮液c。静置沉淀，将粉液分离得所需钯银粉8。粉体的sem与实施例1类似。
78.实施例9
79.本发明一种钯银粉的制备方法的实施例，包括如下步骤：
80.将15g海绵钯粉完全溶于45ml硝酸和0.1ml盐酸的混合溶液中得到硝酸钯溶液，往硝酸钯溶液中加入500ml纯水，然后再依次加入硝酸银55.1g、阿拉伯树胶2.0g，搅拌使加入的物料完全溶解形成均匀的钯银液，再将此钯银液用ph调节剂和纯水调整到钯银液的ph值到12，总体积到800ml，此钯银液记为a溶液。将80％水合肼30g溶解于1.2l纯水中配置成还原液b，将b的温度恒定到30℃。用搅拌机搅拌溶液a、b，并将a溶液在120min内均匀地滴加进溶液b中，令其混合均匀并发生还原反应，制备出钯银粉悬浮液c。静置沉淀，将粉液分离得所需钯银粉9。粉体的sem图片见图6。
81.实施例10
82.本发明一种钯银粉的制备方法的实施例，包括如下步骤：
83.将15g海绵钯粉完全溶于45ml硝酸和0.1ml盐酸的混合溶液中得到硝酸钯溶液，往硝酸钯溶液中加入500ml纯水，然后再依次加入硝酸银55.1g、明胶2.0g，搅拌使加入的物料
完全溶解形成均匀的钯银液，再将此钯银液用ph调节剂和纯水调整到钯银液的ph值到12，总体积到800ml，此钯银液记为a溶液。将80％水合肼30g溶解于1.2l纯水中配置成还原液b，将b的温度恒定到35℃。用搅拌机搅拌溶液a、b，并将a溶液在120min内均匀地滴加进溶液b中，令其混合均匀并发生还原反应，制备出钯银粉悬浮液c。静置沉淀，将粉液分离得所需钯银粉10。粉体的sem图与实施例2类似。
84.实施例11
85.本发明一种钯银粉的制备方法的实施例，包括如下步骤：
86.将15g海绵钯粉完全溶于45ml硝酸和0.1ml盐酸的混合溶液中得到硝酸钯溶液，往硝酸钯溶液中加入500ml纯水，然后再依次加入硝酸银55.1g、明胶2.0g，搅拌使加入的物料完全溶解形成均匀的钯银液，再将此钯银液用ph调节剂和纯水调整到钯银液的ph值到12，总体积到800ml，此钯银液记为a溶液。将80％水合肼30g溶解于1.2l纯水中配置成还原液b，将b的温度恒定到40℃。用搅拌机搅拌溶液a、b，并将a溶液在120min内均匀地滴加进溶液b中，令其混合均匀并发生还原反应，制备出钯银粉悬浮液c。静置沉淀，将粉液分离得所需钯银粉11。粉体的sem图片见图7。
87.实施例12
88.本发明一种钯银粉的制备方法的实施例，包括如下步骤：
89.将15g海绵钯粉完全溶于45ml硝酸和0.1ml盐酸的混合溶液中得到硝酸钯溶液，往硝酸钯溶液中加入500ml纯水，然后再依次加入硝酸银55.1g、明胶2.0g，搅拌使加入的物料完全溶解形成均匀的钯银液，再将此钯银液用ph调节剂和纯水调整到钯银液的ph值到12，总体积到800ml，此钯银液记为a溶液。将80％水合肼30g溶解于1.2l纯水中配置成还原液b，将b的温度恒定到35℃。用搅拌机搅拌溶液a、b，并将a溶液在150min内均匀地滴加进溶液b中，令其混合均匀并发生还原反应，制备出钯银粉悬浮液c。静置沉淀，将粉液分离得所需钯银粉12。粉体的sem图与实施例2类似。
90.实施例13
91.本发明一种钯银粉的制备方法的实施例，包括如下步骤：
92.将30g海绵钯粉完全溶于90ml硝酸和0.1ml盐酸的混合溶液中得到硝酸钯溶液，往硝酸钯溶液中加入500ml纯水，然后再依次加入硝酸银31.5g、明胶2.0g，搅拌使加入的物料完全溶解形成均匀的钯银液，再将此钯银液用ph调节剂和纯水调整到钯银液的ph值到12，总体积到800ml，此钯银液记为a溶液。将80％水合肼30g溶解于1.2l纯水中配置成还原液b，将b的温度恒定到35℃。用搅拌机搅拌溶液a、b，并将a溶液在120min内均匀地滴加进溶液b中，令其混合均匀并发生还原反应，制备出钯银粉悬浮液c。静置沉淀，将粉液分离得所需钯银粉13。粉体的sem图片见图8。
93.实施例14
94.本发明一种钯银粉的制备方法的实施例，包括如下步骤：
95.将2.5g海绵钯粉完全溶于7.5ml硝酸和0.1ml盐酸的混合溶液中得到硝酸钯溶液，往硝酸钯溶液中加入500ml纯水，然后再依次加入硝酸银74.8g、明胶2.0g，搅拌使加入的物料完全溶解形成均匀的钯银液，再将此钯银液用ph调节剂和纯水调整到钯银液的ph值到12，总体积到800ml，此钯银液记为a溶液。将80％水合肼30g溶解于1.2l纯水中配置成还原液b，将b的温度恒定到35℃。用搅拌机搅拌溶液a、b，并将a溶液在120min内均匀地滴加进溶
液b中，令其混合均匀并发生还原反应，制备出钯银粉悬浮液c。静置沉淀，将粉液分离得所需钯银粉14。粉体的sem图片见图9。
96.实施例15
97.本发明一种钯银粉的制备方法的实施例，包括如下步骤：
98.将15g海绵钯粉完全溶于45ml硝酸和0.1ml盐酸的混合溶液中得到硝酸钯溶液，往硝酸钯溶液中加入500ml纯水，然后再依次加入硝酸银55.1g、明胶2.0g，搅拌使加入的物料完全溶解形成均匀的钯银液，再将此钯银液用ph调节剂和纯水调整到钯银液的ph值到11，总体积到800ml，此钯银液记为a溶液。将80％水合肼30g溶解于1.2l纯水中配置成还原液b，将b的温度恒定到30℃。用搅拌机搅拌溶液a、b，并将a溶液在130min内均匀地滴加进溶液b中，令其混合均匀并发生还原反应，制备出钯银粉悬浮液c。静置沉淀，将粉液分离得所需钯银粉1。粉体的sem图与实施例1类似。
99.对比例1
100.本发明一种钯银粉的制备方法的对比例，包括如下步骤：
101.将15g海绵钯粉完全溶于45ml硝酸和0.1ml盐酸的混合溶液中得到硝酸钯溶液，往硝酸钯溶液中加入500ml纯水，然后再依次加入硝酸银55.1g，搅拌使加入的物料完全溶解形成均匀的钯银液，再将此钯银液用ph调节剂和纯水调整到钯银液的ph值到9，总体积到800ml，此钯银液记为a溶液。将80％水合肼30g溶解于1.2l纯水中配置成还原液b，将b的温度恒定到30℃。用搅拌机搅拌溶液a、b，并将a溶液在120min内均匀地滴加进溶液b中，令其混合均匀并发生还原反应，制备出钯银粉悬浮液c。静置沉淀，将粉液分离得所需钯银粉15。粉体的sem图片见图10。
102.对比例2
103.本发明一种钯银粉的制备方法的对比例，包括如下步骤：
104.将15g海绵钯粉完全溶于45ml硝酸和0.1ml盐酸的混合溶液中得到硝酸钯溶液，往硝酸钯溶液中加入500ml纯水，然后再依次加入硝酸银55.1g、明胶2.0g，搅拌使加入的物料完全溶解形成均匀的钯银液，再将此钯银液用ph调节剂和纯水调整到钯银液的ph值到9，总体积到800ml，此钯银液记为a溶液。将80％水合肼30g溶解于1.2l纯水中配置成还原液b，将b的温度恒定到50℃。用搅拌机搅拌溶液a、b，并将a溶液在90min内均匀地滴加进溶液b中，令其混合均匀并发生还原反应，制备出钯银粉悬浮液c。静置沉淀，将粉液分离得所需钯银粉16。粉体的sem图片见图11。
105.对比例3
106.本发明一种钯银粉的制备方法的对比例，包括如下步骤：
107.将15g海绵钯粉完全溶于45ml硝酸和0.1ml盐酸的混合溶液中得到硝酸钯溶液，往硝酸钯溶液中加入500ml纯水，然后再依次加入硝酸银55.1g、明胶2.0g，搅拌使加入的物料完全溶解形成均匀的钯银液，再将此钯银液用ph调节剂和纯水调整到钯银液的ph值到9，总体积到800ml，此钯银液记为a溶液。将80％水合肼30g溶解于1.2l纯水中配置成还原液b，将b的温度恒定到30℃。用搅拌机搅拌溶液a、b，并将a溶液在120min内均匀地滴加进溶液b中，令其混合均匀并发生还原反应，制备出钯银粉悬浮液c。静置沉淀，将粉液分离得所需钯银粉15。粉体的sem图片见图12。
108.对比例4
109.本发明一种钯银粉的制备方法的对比例，包括如下步骤：
110.将15g海绵钯粉完全溶于45ml硝酸和0.1ml盐酸的混合溶液中得到硝酸钯溶液，往硝酸钯溶液中加入500ml纯水，然后再依次加入硝酸银55.1g、明胶2.0g，搅拌使加入的物料完全溶解形成均匀的钯银液，再将此钯银液用ph调节剂和纯水调整到钯银液的ph值到10.3，总体积到800ml，此钯银液记为a溶液。将80％水合肼30g溶解于1.2l纯水中配置成还原液b，将b的温度恒定到50℃。用搅拌机搅拌溶液a、b，并将a溶液在120min内均匀地滴加进溶液b中，令其混合均匀并发生还原反应，制备出钯银粉悬浮液c。静置沉淀，将粉液分离得所需钯银粉15。粉体的sem图片见图13。
111.对比例5
112.本发明一种钯银粉的制备方法的对比例，本对比例参照现有技术设置的对比例。包括如下步骤：
113.(1)按照银钯质量比例为8.5：1.5，分别称取硝酸银(分析纯)6.70g、硝酸钯溶液(含钯9.35％)8.02g，加入适量去离子水配制成银钯总摩尔浓度为0.6mol/l溶液，所得溶液体积为77ml。
114.(2)按照还原剂摩尔量为氧化剂摩尔量(步骤(1)中硝酸银与硝酸钯摩尔量之和)6倍，称取还原剂水合肼34.90g，并加入63ml去离子水，室温下搅拌溶解。然后用稀硝酸溶液调节还原溶液的ph至9.8。
115.(3)在30℃条件下，将步骤(2)配制的还原液快速加入到步骤(1)制得的氧化液中，快速搅拌反应50min。反应完毕，室温下陈化0.5h。
116.(4)将步骤(3)中的反应浆液过滤，并用去离子水和乙醇各洗涤两次，置于真空干燥箱中，在0.1mpa，40℃条件下干燥5h，得到银钯合金粉末。粉体的sem图片见图14。
117.本发明实施例1-12均以30％钯，70％银的比例设计，实施例13以60％钯，40％银的比例设计，实施例14以5％钯，95％银的比例设计。本发明对比例1-4以30％钯，70％银的比例设计。对实施例和对比例所得钯银粉进行相关性能测试。
118.1、银钯比例测试
119.对实施例1、实施例13和实施例14和对比例2制得钯银粉进行抽样测试产品的钯银比例，使用x-射线荧光光谱仪测试粉体样品中的银钯含量，测得结果如表1所示。
120.表1
121.序号钯(％)银(％)实施例130.01169.989实施例1359.98940.011实施例144.99295.008对比例229.99570.005
122.由表1可知，实施例1、实施例13和实施例14制得的钯银粉在钯银比例上均符合设计要求。
123.2、粘度稳定性测试
124.对实施例1和对比例2制得的钯银粉进行粘度稳定性测试。
125.按浆料配方将实施例1、对比例2所得的银钯粉、有机载体混合均匀，经三辊轧机轧制成适合粘度的稳定的浆状物，得到实施例1、对比例2所得银钯粉制成的钯银浆(测试样品
浆料)。用brookfield粘度计检测浆料的粘度稳定性，检测时设置转速为10r/min，分别在轧浆后当天、轧浆一周后和轧浆一月后测试浆料的粘度，测得结果如表2所示。
126.表2
127.序号轧浆后当天检测轧浆一周后检测轧浆一月后检测实施例121.1pa.s21.3pa.s21.6pa.s对比例223.0pa.s24.5pa.s25.3pa.s
128.由表2可知，与初始粘度相比，实施例1制得的钯银粉在轧浆一月后粘度变化小，具有良好的粘度稳定性好。对比例2制得钯银粉在轧浆一周后粘度开始增大，稳定性较差。
129.3、印刷性能测试对实施例1和对比例2制得的钯银粉进行印刷性能测试。
130.将钯银浆通过丝网印刷到承印板上得到所需图形，经干燥和高温烧结后得到成品。用显微镜观察图形的印刷效果，以图案边沿光滑无毛刺，整体图案上的钯银层分布平整均匀无针孔表示印刷性能好。测得实施例1和对比例2的印刷效果显微镜图如图15和图16所示。
131.由图15可以看出，实施例1制得的银钯粉得到的图案边沿光滑无毛刺，印刷效果更好，精度更高。由图16可知，对比例2制得的银钯粉印刷的长条周边有毛刺，精度较差。
132.4、粒径测试
133.对实施例1-15和对比例1-5制得的钯银粉进行粒径测试，测得其粒径分布结果如表3所示。部分实施例和对比例制得的钯银粉的sem图如图1-11所示。表3中粒径＜10％、＜25％、＜50％、＜75％、＜90％、＜100％(d10、d25、d50、d75、d90、d100)指钯银粉样品的累计粒度分布数达到10％、25％、50％、75％、90％、100％时所对应的粒径。
134.表3
[0135][0136][0137]
表4
[0138][0139]
由表3和表4可知，本发明制得的钯银粉的粒度分布窄，粉体中90％的颗粒粒度(d10以上的颗粒粒度)分布在0.4um～3.2um之间，粉体中80％的颗粒粒度(d10至d90之间的颗粒粒度)分布在0.4um～1.7um之间。
[0140]
由表4可知，用d90-d10和(d90-d10)/d50来判断粒度分布的宽窄，数值大时表示粒度分布宽；数值小时表示粒度分布窄。表4结果显示实施例制得的钯银粉的粒度分布较窄。
[0141]
由图1-9可知，本发明制得的钯银粉分散性好，粒径均匀性好，形貌规则呈球形。由表3可知，实施例1-3中，在仅仅钯银溶液中的钯、银离子浓度不同的情况下，制得的钯银粉的粒径大小相差较大，实施例1中离子浓度适中，制得的钯银粉粒径在1.669um以下，80％的
粉体粒径范围在0.635um-1.107um之间；实施例2中离子浓度较低，制得的钯银粉粒径在2.660um以下，80％的粉体粒径范围在0.549um-1.542um之间；实施例3中离子浓度较高，制得的钯银粉粒径在1.385um以下，80％的粉体粒径范围在0.569um-0.929um之间，表明钯、银离子浓度较高时，粉体的整体粒径较小。
[0142]
实施例1、4-5中还原液中水合肼的浓度不同，实施例1中水合肼的浓度为20g/l，实施例4中水合肼的浓度为10g/l，制得的钯银粉粒径在1.832um以下，80％的粉体范围在0.582um-0.1.170um之间；实施例5中水合肼的浓度为30g/l，制得的钯银粉粒径在1.385um以下，80％的粉体范围在0.546um-0.906um之间，表明水合肼浓度较高时，粉体的整体粒径较小。
[0143]
实施例1、6-7，当反应ph值不同时，与实施例1相比，实施例6-7制得的钯银粉粒径在2.920um以下，表明ph值较大时，粉体的整体粒径较大，粒度分布变宽。对比实施例1、8-9，当表面活性剂种类不同时，实施例8-9制得的钯银粉粒径在1.832um以下，粒径变化不明显。对比实施例6、10-12，当改变反应温度或反应时间时，实施例10制得的钯银粉粒径在3.206um以下，粒度分布变宽；实施例11制得的钯银粉粒径在1.520um以下，粒度分布窄；实施例12制得的钯银粉粒径在3.206um以下，粒度分布较宽。实施例13-14，当改变海绵钯和硝酸银的配比时，制得的钯银粉粒径在3.206um以下，粒度分布较宽。
[0144]
由图10-14可知，对比例1-2中，当原料、反应ph值或反应温度、时间不在本技术范围内时，制得的钯银粉粒径大小不均匀，粒度分布较宽，形貌不规则。与实施例1相比，对比例3-4在仅改变反应ph值或反应温度的情况下，细颗粒增加，粒度分布也变宽。对比例5制备方法制得的钯银粉分散性较差，粒度分布窄。
[0145]
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，对本领域的技术人员来说，在上述说明及思路的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

技术特征：
1.一种钯银粉的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将海绵钯加入硝酸和盐酸的混合液中溶解，得到硝酸钯溶液；(2)将去离子水、硝酸银、表面活性剂依次加入步骤(1)所得硝酸钯溶液中，调节溶液ph为10.3～14，制得钯银溶液；(3)将步骤(2)所得钯银溶液匀速加入到水合肼溶液中反应，控制加入时间为120～150min，反应温度为30～40℃，待反应完全后，得悬浮液；(4)将步骤(3)所得悬浮液进行固液分离，并将所得固体经干燥后，即得钯银粉。2.如权利要求1所述的钯银粉的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述钯银溶液的ph调节为10.3～11。3.如权利要求1所述的钯银粉的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述加入时间为120～130min。4.如权利要求1所述的钯银粉的制备方法，其特征在于，所述海绵钯与硝酸银的质量比为(2.5～30)：(31.5～74.8)；所述钯银溶液中钯、银离子的总质量浓度为40～80g/l。5.如权利要求1所述的钯银粉的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述表面活性剂为明胶、聚乙烯醇、阿拉伯树胶中的至少一种；优选地，所述表面活性剂为明胶。6.如权利要求1所述的钯银粉的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述银钯溶液采用ph调节剂进行溶液ph调节，所述ph调节剂为磷酸氢二钠、氢氧化钠、氨水中的至少一种。7.如权利要求1所述的钯银粉的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述水合肼溶液的质量浓度为10～30g/l。8.如权利要求7所述的钯银粉的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述水合肼溶液的质量浓度为20～30g/l。9.如权利要求1所述的钯银粉的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述钯银溶液与水合肼溶液的反应在搅拌条件下进行，所述搅拌的速度为250-350r/min。10.一种采用权利要求1-9任一项所述的制备方法制备得到的钯银粉。

技术总结
本发明涉及一种钯银粉的制备方法，属于粉体材料制备技术领域。本发明采用化学液相法，通过选用特定的化学还原体系和制备工艺，控制反应温度、反应时间、反应物用量等工艺参数，可制备出粒径大小可控的钯银粉，制得的钯银粉分散性好，粒径均匀，粒度分布窄，球形度高。该制备方法生产工艺简单，周期短，适合大批量生产。本发明制得的钯银粉产品具有良好的稳定性和导电率、良好的附着力和印刷性能。良好的附着力和印刷性能。良好的附着力和印刷性能。


技术研发人员：吴海斌 彭建雄 罗文忠 宋永生
受保护的技术使用者：广东风华高新科技股份有限公司
技术研发日：2023.03.15
技术公布日：2023/7/18