Способ получения порошка серебра

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ. ПОРОШКА СЕРЕБРА С ВЫСОКОЙ электрической проводимостью , включающий восстановление его из раствора соли серебра гидрохиноном, отделение порошка от раствора, промывку и сушку, о тл а ю щ и и с я тем, что, с целью снижения удельного сопротивления порошка серебра, восстановление осуществляют в присутствии тетраэтоксисилаиа при мольном отношении серебра к тетраэтоксисилану 1:0,05-0,06.

союз советсних

СОцИАлистичесних

РЕСПУБЛИК

M5D В 22 Р 9 24

OCVQAPGTBEHHHA H0Ml4TET CCCt пО делАм изОБРетений и 0THpblT(4A

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СМФДВТЮЪСТВУ

NQi4%> " (21) 3497587/22-02 (22) 06. 10. 82 (46) 07.02,84. Бюл. М 5 (72) В.П.Карлов,.И .В.Балдина, Г.Н.Бутуэов, В,В.Климов, A.Â.Беликин и О.N.Êîïûëîâ (53) 621.762 ° 244(088 ° 8) (56) l. Патент. Англии В 1461176, кл. С7Х, опублик. 1977.

2. Патент США Р 3940261, кл. 75-05А, опублик. 1976..80.„ЩД.Щ7. А (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ, ПОРОШКА

СЕРЕБРА с высокой электрической про водимостью, включающий восстановление его иэ раствора соли серебра гидрохин ном, отделение порошка от раствора, промывку и сушку, о тл и ч. а ю щ.и и с я тем, что, с целью снижения удельного сопротивления порошка серебра, восстановление осуществляют в присутствии тетраэтоксисилана при мольном отношении серебра к тетраэтоксисилану

1:0 )05-0,06..

1071367

2О

Укаэанная цель достигается тем, что согласно способу получения порошка серебра,. включающему восстановление ez о из раствора. соли серебра гидрохиноном,.отделение порошка от раствора, промывку и сушку, восстановление осуществляют в присутствии тетраэтоксисилана при мольном отношении серебра к тетраэтоксиси лану 1:0, 5-0,6.

Использование гидрохинона в ка- 60 честве восстановителя способствует образованию серебра н виде мелких, близких по размеру, частиц сферической формы, что положительно сказывается на величине удельного .сопроИзобретение относится к получению порошков металлического серебра, которые широко используются в качестве проводящего материала покрытий различного назначения, например в качестне основного компонента серебряной пасты, используемой в производстве токообогреваемых автомобильных. стекол, Автомобиль имеет ограниченный ресурс электроэнергии (аккумулятор 0 -12в). Главным показателем, определяющим качество порошка серебра является удельное сопротивление пленочных нагревательных элементов на его основе, которое не . должно превышать 0,055 Ом.мм /м. 15

Известен способ получения порошков серебра восстановлением,при распылении раствора AfN0g в раствор восстановителя, взятого в избытке (формиат аммония, приготовленный смешиванием гидроокиси аммония,и муравьиной кислоты) (1) .

Способ сложен в аппаратурном офорьшении, связан с использованием щелочных растворов и не позволяет 25 получать порошок серебра требуемого качества, т.е. не обеспечивает получения пленочных нагревательных элементов с удельным сопротивлением

«0,055 Ом.мм /м. 30

Наиболее близким по технической сушности и достигаемому результату к изобретению является способ получения порошка металлического серебра с высокой электрической проводимостью, заключающийся в восстанювле35 . нии водного раствора нитрата сереб ра (AgN0y) в кислой среде гидрохиноном при температуре до 50ОС с выдержкой 2-24 ч. Восстановленный серебряный порошок отделяют от раство- 4О ра фильтрацией, промывают и сушат j2).

Недостатком данного способа является повышенное удельное сопротивление нагревательных элементов, изготовленных на основе полученного . 45 порошка серебра (p 0,084 Ом.мм /м).

Я

Цель изобретения — снижение удельного сопротивления (чорошка серебра. тивления покрытий. Образование таких частиц обусловлено тем, что процесс восстановления серебра происходит непосредственно из раствора, минуя стадию образования окиси серебра. Используемый тетраэтоксисилан, подвергаясь гидроЛизу, катализатором которого служит кислая среда реакции восстановления серебра

О

0Н

9 0 Ag+ + kNOg

QH образует на частицах серебра полимерную пленку, которая, с одной стороны, защищает серебро от действия азотной кислоты (способствует почти. теоретическому выходу продукта), а с другой - гидрофобизируя поверхность частиц серебра, улучшает его смачинание ерганическими растворителями на стадии приготовления серебряной пасты, что улучшает ее печатные свойства и, следовательно, положительно сказывается на величине удельного сопротивления покрытий из серебра, 1аким образом, восстановление серебра гидрохинаном н присутствии тетраэтоксисилана позволяет получить продукт, обеспечивающий нЕобходимое удельное сопротивление покрытий на его основе (0,055 Ом.мм /м) .

Б р и: м е р 1. В реакционном сосуде, содержащем 250 мм воды растворяют при нагревания (50-70 С)

78 г AgNCkj (0,46 моль) . Концентрация раствора составляет 200 г/л Хф .

K полученному раствору приливают раствор гидрохинона, полученный растворением 50 г (0,46 моль) гидрохинона C6H (OH) в 1 л воды. Реакционную смесь перемешивают л1 ч, а затем подвергают фильтрации. Йорошок серебра, оставшийся на фильтре, про-мывают горячей водой (2 л), после чего высушивают в сушильном шкафу при 90-110 С, После сушки продукт готов к употреблению. Выход продукта при содержании основного нещестна 99,8% - 47,5 г, Удельное сопротивление нагревательных элементов. (пленочных покрытий), изготовленных

)на основе полученного Порошка серебра, больше требуемого и составляет

0,084 Ом.мм /м.

Пример 2, В реакционном сосуде, содержащем 250 мл воды растворяют при нагревании (50-70 С) и перемешивании 78 г А КО (0,46моль), которое содержит 0,46 моль серебра.

Концентрация раствора составляет

200 г/л Аб . K полученному раствору добавляют 2 мл тетраэтоксисилана (0,0096 моль) и приливают при перемешивании раствор гидрохинона, по1071367 лученный растворением 50 r .(0,46 моль) гидрохинона в 1 л воды.

Таким образом, мольное отношение серебра к тетраэтоксисилану составляет 1:0,02. Реакционную смесь перемешивают l ч. Выпавший осадок серебра отфильтровывают горячей водой (1,5-2 л), после чего высушивают в сушильном шкафу. при 90-110®C.

После сушки продукт готов к употреблению. Выход продукта при содержании основного вещества 99,8% составляет 49 r. Удельное сопротивле" ние нагревательных элементов (пленочных .покрытий), изготовленных на основе полученного серебра, больше 15 требуемого и составляет

0,062 Ом.мм /м., Пример 3. В реакционном сосуде, содержащем 250 мл воды, раст- . воряют при нагревании 50-70 C u rie- 20 ремешивании 78 .г +NOg (0,46 моль) < которое содержи 0,46 моль в пере-, $ °

:чете на серебро металлическое. концентрация раствора составляет

200 г/л Ag, К полученному раствору добавляют 5.мл тетраэтоксисилаиа -, S» (ОС» Н )4, (0,024 моль) и приливают . при перемешиванин раствор гидрохино- .. на, полученный растворением 50 r (0,46 моль) гидрохинона в 1 л воды. .Таким образом, мольное отношенне серебра к тетраэтоксисилану состав-: ляет 1:0,05, Реакционную смесь пере-. мешивают в 1 ч. Выпавший осадок ce"". ребра отфильтровывают, промывают горячей водой (2 л), после чего высушивают в сушильном шкафу при 90-110"С,Выход продукта при содержании основного вещества 99,8% составляет. 49,8 r. Удельное сопротивление нагревательных элементов (пленочных .40 покрытий), изготовленных на основе полученного порошка серебра,,составляет 0,044 Ом.мм2/м. паст во всех случаях следующий, %:

Порош»рк серебра 7 0

Стеклофритта 8, Органическое рвязующее 22

П Р и м е р 4. В реакционном сосуде, содержащем 250 мл воды растворяют при нагревании (50-70 С) и перемешивании 78 г А КО)(0,46 моль), которое содержит 0,46 моль,в пересчете на серебро металлическое, Концентрация раствора составляет 50

200 г/л Ag, .К полученному раствору добавляют б мл тетразтоксисилана (0,028 моль) и при перемешиванни засыпают 50 r гидрохинона !.(0,46 моль). Таким образом, мольное отношение серебра к тетразтоксисилану составляет lг0,06. Реакционную смесь перемешивают 1 ч. Выпавший осадок серебра отфильтровывают и промывают горячей водой (1,5 л-2 л), 60 после чего высушивают при 80"110 С.

Быход продукта при содержании основного вещества 99,8% составляет

49,9 r (99,8%). Удельное сопротивление нагревательных элементов, 65 изготовленных на основе полученного порОшка серебра, также не превышает заданных технических требований и составляет 0,052 Ом.мм"/м.

Пример 5. В реакционном сосуде, содержащем 250 мл воды раст воряют при нагревании (50-70 С) и перемешивании 78 r AfN0y .(0 46 мольf что в пересчете на серебро металлическое составляет 0,46моль.концентрация раст.вора составляет 200 г/и Ag. К полученному раствору добавляется 7 мл тетраэтоксисилана (0,.033 моль) и прн перемешивании засыпают. 50 г гидрохинона (0,46 моль). Таким образом., мольное отношение к тетраэтоксисилану составляет 1:0,.07.

Реакционнув смесь перемешивают а 1 ч.

Выпавший осадок серебра отфильтровывают и промывают горячей водой (1,.5-2 л), после чего высушивают при

90-110 С. Выход продукта при содержании основного вещества 99,8% составляет 49,9 г (99,8%). Удельное сопротивленйе нагревательных элементов (пленочных покрытий); изготовленных на основе полученного серебра, превышает технические требования и составляет 0,065 Ом.мм /м.

:Согласно примерам реализации способа необходимым и достаточным условием достижения поставленной цели — получение продукта, обеспечивающего производство покрытий (нагревательнЫм элементов) с удельным сопротивлением не более

0,055 Ом,мм /м, является использование гидрохинона и тетраэтоксисилана и соблюдение следующего мольного соотношения

Ag: Б» (ОС Ну), — 1:0,05-0,06.

B случае использования тетраэтоксисилана в количестве меньше указанного понижается выход продукта и он не.позволяет получать пленочные нагревательные элементы с удельным сопротивлением О, 055 Ом.мм /м. При увеличении количества тетраэтоксисилаиа больше указанного конечный продукт также не позволяет получать нагревательные элементы с

g< 0,055 Ом.мм"/м, Нагревательные пленочные покрытия.(элементы) получают нанесением паст на поверхность стеклянного образца размером 1,15х115.мм при помощи специального печатного устройст- ва с последующим обжигом в печи при 450-600 С.

Пасту усредняют пои помощи валковой мельницы и миксера до достижения значения вязкости 30000 сП при 20 С (вискозиметр Врукфельд ) .. Состав

1071367

Составитель Г.Портйова

Редактор A.Äoëèíè÷ Техред Л,Пилипенко

Корректор О.Тигор

Тираж 775 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва; Ж-35, Раушская наб,, д, 4/5

Заказ 14/7 филиал ППП Патент,. г,Ужгород, ул.Проектная, 4

Масло печатное 1331 15

Масло 1356 4

Эмерсол 1

Бай канол 1

Коба сил 1/

Основным показателм испытуемых серебряных по сшков является удельное сОпротнвление пленочных нагрева- тельных элементов (покрытий), выполненных на их основе, которое опре,.деляется по формуле

0 g ф Ом.мм /м, с " . 4 где R - величина сопротивления, Ом)

- длина нагревателя (пленочного покрытия), му

5 -, площадь поперечного сечения нагревателя, юР.

Сопротивление определяется с помощью омметра с точностью до второго знака, нри этом из общей цепи нагревательной схемы (пленочного покрытия на стекле) выбирается. участок. с равномерным сечением длиной

10 см. При определении величины поперечного сечения ширину нагревателя измеряют при помощи оптического компаратора, а толщину - оптическим прибором типа ИЗВ-2.

Испытания порошков серебра на их пригодность для получения токопроводящих покрытий (нагревательных элементов) с.требуемой величиной удельного сопротивления (не.áanee

0,055 Ом.мм /м) проводят .по описан-!

5 ной методике. При внедрении технологии производства порошка серебра для токообогреваемах стекол суммарный экономический эффект составляет ориентировочно

20 1 млн рee