चाइना पाउडर नेटवर्क न्यूज "लुओशान जेड बेल्ट सबसे रोमांटिक है, और सिर को धीरे-धीरे लपेटने के लिए चांदी की जाली को तिरछे तरीके से डाला जाता है।" चांदी आमतौर पर हर किसी की नजर में गहनों के रूप में नजर आती है। लेकिन उद्योग में, चांदी के पाउडर का उपयोग विद्युत और इलेक्ट्रॉनिक उपकरण, सोल्डर, उत्प्रेरक, दवा और स्वास्थ्य, पैकेजिंग, लकड़ी संरक्षण, जल शोधन, सौर सेल चांदी पेस्ट और अन्य क्षेत्रों में किया जा सकता है। विशेष रूप से इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग में, चांदी का पाउडर सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला कीमती धातु पाउडर है, जिसका उपयोग मुख्य रूप से इलेक्ट्रॉनिक पेस्ट में किया जाता है।
छवि स्रोत: शीआन हांगक्सिंग इलेक्ट्रॉनिक पेस्ट
इलेक्ट्रॉनिक पेस्ट एक प्रकार का चिपचिपा पेस्ट होता है जो एक निश्चित अनुपात में प्रवाहकीय चरण पाउडर, बाइंडर, विलायक और सहायक एजेंट से तैयार किया जाता है। यह एक इलेक्ट्रॉनिक कार्यात्मक सामग्री है जो सामग्री, धातु विज्ञान, रासायनिक उद्योग और इलेक्ट्रॉनिक प्रौद्योगिकी को एकीकृत करती है। इसकी अच्छी विद्युत चालकता के कारण, चांदी का पाउडर इलेक्ट्रॉनिक पेस्ट में एक प्रवाहकीय चरण के रूप में एक केंद्रीय भूमिका निभाता है, और इसकी आकृति विज्ञान, संरचना और कण आकार की विशेषताएं पेस्ट के प्रदर्शन को प्रभावित करेंगी। इसलिए, चांदी के पाउडर की तैयारी तकनीक विशेष रूप से महत्वपूर्ण है।
सिल्वर पाउडर वर्गीकरण
सिल्वर पाउडर को मुख्य रूप से फ्लेक सिल्वर पाउडर, गोलाकार सिल्वर पाउडर और डेंड्राइटिक सिल्वर पाउडर में बांटा गया है। एसईएम छवियां इस प्रकार हैं:
ऊपर से नीचे तक फ्लेक सिल्वर पाउडर, गोलाकार सिल्वर पाउडर और डेंड्राइटिक सिल्वर पाउडर की SEM छवियां हैं
गोलाकार चांदी के पाउडर में उच्च गोलाकार होता है, और गोलाकार चांदी के पाउडर से तैयार चांदी के पेस्ट में अच्छी तरलता होती है और यह सकारात्मक इलेक्ट्रोड की महीन ग्रिड लाइनों से गुजर सकता है। गोलाकार चांदी के पाउडर के गुण चांदी के पाउडर के लिए सामने चांदी के पेस्ट की मांग को पूरा कर सकते हैं। अध्ययन में पाया गया कि गोलाकार चांदी के पाउडर और सतह के उपचार के विभिन्न उत्पादन तरीके चांदी के पेस्ट के प्रदर्शन को प्रभावित कर सकते हैं। फ्रंट सिल्वर पेस्ट की जरूरतों को बेहतर ढंग से पूरा करने के लिए, गोलाकार सिल्वर पाउडर वर्तमान में उच्च स्तर के गोलाकार और नियंत्रणीय चिकनाई की ओर विकसित हो रहा है।
फ्लेक सिल्वर पाउडर मुख्य रूप से गोलाकार सिल्वर पाउडर को प्रोसेस करके तैयार किया जाता है। इसकी अनूठी द्वि-आयामी संरचना के कारण, चांदी के पेस्ट में इस प्रकार के चांदी के पाउडर का संपर्क क्षेत्र अन्य आकारिकी के साथ चांदी के पाउडर की तुलना में बड़ा होता है, और प्राप्त चांदी के पेस्ट में कम प्रतिरोध और बेहतर विद्युत चालकता होती है। इसी समय, चांदी के पेस्ट में फ्लेक सिल्वर पाउडर की एक परत संरचना होती है, जो सिल्वर पेस्ट के सिंटरिंग की कॉम्पैक्टनेस में सुधार कर सकती है। इसी समय, फ्लेक सिल्वर पाउडर का सतह क्षेत्र अन्य सिल्वर पाउडर की तुलना में बड़ा होता है, जिसका अर्थ है कि समान गुणवत्ता वाले फ्लेक सिल्वर पाउडर से बने सिल्वर पेस्ट में एक बड़ा कोटिंग क्षेत्र होता है, जिससे यह सिल्वर की मात्रा को कम कर सकता है। चांदी का पेस्ट और एक ही समय में कोटिंग की मोटाई। अच्छी विद्युत चालकता बनाए रखता है। बैक सिल्वर पेस्ट के कच्चे माल के रूप में, फ्लेक सिल्वर पाउडर सिल्वर पेस्ट की लागत को कम करते हुए कम प्रतिरोधकता रख सकता है। हालांकि, तैयार चांदी के पेस्ट की खराब तरलता के कारण, इसका उपयोग बेहद पतली ग्रिड लाइनों वाले सकारात्मक चांदी के इलेक्ट्रोड के लिए नहीं किया जा सकता है।
डेंड्राइट सिल्वर पाउडर सिल्वर पाउडर कणों के सहज एकत्रीकरण से एक उच्च क्रम वाली डेंड्रिटिक संरचना में बनता है। कुछ विद्वानों ने चांदी के पेस्ट में डेंड्राइटिक सिल्वर पाउडर के अनुप्रयोग का अध्ययन किया है और पाया है कि डेंड्राइटिक सिल्वर पाउडर कंडक्टिव सिल्वर पेस्ट के लिए उपयुक्त नहीं है। शोध के अनुसार, डेंड्राइटिक सिल्वर पाउडर से तैयार सिल्वर पेस्ट को सिंटर करके बनने वाली मोटी फिल्म बहुत ढीली होती है और इसमें खराब विद्युत चालकता होती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि डेंड्राइटिक सिल्वर पाउडर की सतह ऊर्जा बहुत बड़ी होती है और इसे जमा करना आसान होता है, जिससे डेंड्राइटिक सिल्वर पाउडर से बने सिल्वर पेस्ट की प्रिंटिंग के दौरान स्क्रीन से गुजरने की क्षमता कम हो जाती है, और सिल्वर पेस्ट सिकुड़ जाता है। सिंटरिंग के दौरान गंभीरता से। प्रदर्शन भी बहुत खराब है, और सौर कोशिकाओं के चांदी के पेस्ट में आमतौर पर वृक्ष के समान चांदी के पाउडर का उपयोग नहीं किया जाता है।
इलेक्ट्रॉनिक सिल्वर पेस्ट के लिए सिल्वर पाउडर
वर्तमान में, इलेक्ट्रॉनिक पेस्ट में उपयोग किया जाने वाला सिल्वर पाउडर ज्यादातर अल्ट्राफाइन सिल्वर पाउडर होता है, और इसकी आकृति विज्ञान आमतौर पर गोलाकार सिल्वर पाउडर और फ्लेक सिल्वर पाउडर होता है। यदि चांदी के पाउडर का कण आकार बहुत बड़ा या बहुत छोटा है, तो चांदी के पेस्ट के गुण और चालकता प्रभावित होगी, इसलिए चांदी के पाउडर के कण आकार को उचित सीमा के भीतर नियंत्रित करना आवश्यक है। बेहतर प्रभाव प्राप्त करने के लिए, चांदी के पाउडर की तैयारी में चांदी के पाउडर के एक कण आकार का उपयोग नहीं किया जा सकता है, और पर्याप्त संपर्क क्षेत्र सुनिश्चित करने के लिए बड़े कण आकार और छोटे कण आकार चांदी के कणों को एक दूसरे से भरना आवश्यक है। चांदी का पेस्ट बनाते समय, मिश्रित चांदी के पाउडर का आकार 0.2 से 4 माइक्रोन तक के कण आकार के साथ आम तौर पर यह सुनिश्चित करने के लिए उपयोग किया जाता है कि चांदी के पाउडर के छोटे कण चांदी के पाउडर के बड़े कणों के बीच अंतराल को भर सकते हैं, ताकि गठित चांदी के पेस्ट में बेहतर कॉम्पैक्टनेस होती है।
इलेक्ट्रॉनिक सिल्वर पेस्ट के लिए सिल्वर पाउडर तैयार करने की तकनीक
मिलिंग प्रक्रिया के सार के अनुसार, चांदी के पाउडर की तैयारी के तरीकों को मोटे तौर पर भौतिक तरीकों और रासायनिक तरीकों में विभाजित किया जा सकता है।
1 भौतिकी
भौतिक विधि केवल चांदी के पाउडर में भौतिक परिवर्तन उत्पन्न करती है, और स्थानीय ऑक्सीकरण के कारण ट्रेस रासायनिक प्रतिक्रिया होती है। भौतिक विधि चांदी के क्रिस्टल के बीच धातु बंधन बल और कणों के बीच वैन डेर वाल्स बल पर काबू पाती है, अन्य अशुद्धियों का परिचय नहीं देती है, और बाहरी बल द्वारा प्रदान की गई ऊर्जा की मदद से चांदी के क्रिस्टल को बारीक कणों में विभाजित करती है। अल्ट्राफाइन सिल्वर पाउडर की तैयारी में, आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली भौतिक विधियों में लेजर एब्लेशन, एटमाइजेशन और हाई-एनर्जी बॉल मिलिंग शामिल हैं।
1.1 लेजर पृथक विधि
एक तरल में फैले नैनो-स्केल कणों को प्राप्त करने के लिए धातु चांदी के लक्ष्य को अलग करने के लिए एक स्पंदित लेजर का उपयोग किया जाता है। लेज़र एब्लेशन तकनीक सरल और तेज़ है, तैयार कण शुद्ध हैं, और स्थिरता और नियंत्रणीयता अधिक है। चित्र 1 नैनोसेकंड लेज़र एब्लेशन डिवाइस का एक योजनाबद्ध आरेख है। एक शुद्ध चांदी की प्लेट पर निरंतर केंद्रित लेजर को हिट करने के लिए एक लेजर जनरेटर का उपयोग किया जाता है। शुद्ध चांदी की प्लेट को एक तरल वातावरण में रखा जाता है जिसमें एक फैलाव होता है, और लेजर लक्ष्य पर बमबारी करता है। नैनोकणों को सामग्री से बाहर निकाल दिया जाता है, और अंत में तरल वातावरण में समान रूप से फैलाया जाता है।
चित्रा 1 एक नैनोसेकंड लेजर पृथक का योजनाबद्ध आरेख
1.2 उच्च ऊर्जा बॉल मिलिंग
हाई-एनर्जी बॉल मिलिंग एक यांत्रिक चूर्णीकरण विधि है। सामग्री के छोटे टुकड़े या पूर्व-उपचारित मोटे पाउडर को महीन धातु पाउडर या मिश्र धातु पाउडर प्राप्त करने के लिए बॉल मिल द्वारा कुचला, कुचला और कुचला जाता है, जो कि फ्लेक सिल्वर पाउडर तैयार करने की मुख्य विधि है। जब गेंद मिल घूमती है, केन्द्रापसारक बल की कार्रवाई के तहत, गेंद स्वाभाविक रूप से गुरुत्वाकर्षण के तहत गिरती है क्योंकि सिलेंडर उच्च बिंदु तक बढ़ जाता है, और सामग्री गेंद और गेंद के बीच घर्षण और गिरने वाली गेंद के प्रभाव से कुचल जाती है। .
1.3 परमाणुकरण विधि
परमाणुकरण विधि उच्च दबाव वाले वायु प्रवाह के माध्यम से परमाणुकरण उपकरण में पिघले हुए धातु के तरल को कुचलने के लिए है, और कुचल धातु के तरल को अनगिनत छोटे गोलाकार कणों में विभाजित किया जाता है, और अंत में पाउडर को शीतलन माध्यम द्वारा एकत्र किया जाता है। साधारण परमाणुकरण विधि द्वारा प्राप्त धातु पाउडर अपेक्षाकृत मोटे होते हैं, आम तौर पर 0.5 ~ 1 मिमी। महीन अल्ट्रा-फाइन पाउडर प्राप्त करने के लिए, पिघला हुआ धातु तरल कंटेनर से ढलान में बहता है, और फिर तरल को ढलान से बहने वाले कन्वेयर बेल्ट में भेजा जाता है। , प्रवाह तरल कुचल जाता है और शीतलन माध्यम में गिर जाता है। परमाणुकरण के तरीकों में गैस परमाणुकरण, जल परमाणुकरण, केन्द्रापसारक परमाणुकरण और वैक्यूम परमाणुकरण शामिल हैं।
2 रासायनिक विधि
पाउडर का ढेर मिलिंग प्रक्रिया में हल की जाने वाली सबसे बड़ी समस्या है। सुपरफाइन पाउडर का एक बड़ा सतह क्षेत्र होता है और सतह क्षेत्र को कम करने और एक स्थिर स्थिति प्राप्त करने के लिए अनायास ढेर हो जाएगा। भौतिक विधियों से धातु चूर्ण तैयार करने की लागत अपेक्षाकृत अधिक होती है। बॉल मिलिंग विधि नई अशुद्धियों को पेश करना आसान है और बॉल मिलिंग का कण आकार सीमित है। बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए लेजर पृथक्करण विधि का उपयोग नहीं किया जा सकता है, और यह प्रक्रिया जटिल और महंगी है। मोटे पाउडर के बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए परमाणुकरण विधि का उपयोग किया जाता है। महीन चूर्ण के लिए उपयुक्त नहीं है। इलेक्ट्रॉनिक पेस्ट के लिए सिल्वर पाउडर में सख्त प्रदर्शन आवश्यकताएं होती हैं, जिसके लिए नियमित आकारिकी, छोटे कण आकार, समान कण आकार वितरण, उच्च फैलाव और उच्च टैप घनत्व की आवश्यकता होती है।
रासायनिक विधि में कई नियंत्रणीय कारक होते हैं, और प्रतिक्रिया की स्थिति को नियंत्रित करके विभिन्न गुणों वाले चांदी के पाउडर का उत्पादन किया जा सकता है। चरण संक्रमण प्रक्रिया में न्यूक्लियेशन और न्यूक्लियेशन ग्रोथ की आवश्यकता होती है। वर्तमान में, चरण संक्रमण में न्यूक्लिएशन और विकास प्रक्रियाओं को नियंत्रित करने के लिए विभिन्न तरीके और सिद्धांत हैं। अल्ट्राफाइन सिल्वर पाउडर तैयार करने की मुख्य रासायनिक विधियाँ हैं: लिक्विड-फेज रिडक्शन मेथड, लिक्विड-फेज वर्षा रूपांतरण विधि और माइक्रोइमल्शन विधि। चांदी का चूर्ण।
2.1 तरल चरण कमी विधि
विधि यह है कि सिल्वर सॉल्ट के घोल में एक कम करने वाला एजेंट मिलाया जाता है, और रिडक्शन रिएक्शन की स्थितियों को नियंत्रित करके सिल्वर आयनों को सिल्वर एलिमेंट में घटाया जाता है। एक सजातीय तरल चरण बनाने के लिए चांदी का नमक पूरी तरह से तरल में घुल जाता है, और कम करने वाले एजेंट को अकार्बनिक या कार्बनिक कम करने वाले एजेंटों से चुना जा सकता है। अल्ट्राफाइन सिल्वर पाउडर तैयार करने के लिए, चांदी के कणों के ढेर को कम करने के लिए एक निश्चित फैलाव या सुरक्षात्मक एजेंट को अक्सर कमी प्रणाली में जोड़ा जाता है। तरल चरण रासायनिक कमी विधि ऑक्सीडेंट अग्रदूत के रूप में चांदी नाइट्रेट समाधान या चांदी अमोनिया समाधान का उपयोग करती है, और प्रतिक्रिया प्रक्रिया के तापमान और पीएच को नियंत्रित करके चांदी के कणों को कम करती है। कमी के बाद, चांदी के पाउडर को प्राप्त करने के लिए प्राप्त चांदी के पाउडर को फ़िल्टर, धोया और सुखाया गया।
2.2 सूक्ष्म पायस विधि
माइक्रोइमल्शन दो अमिश्रणीय तरल पदार्थों से बनता है, और एक थर्मोडायनामिक रूप से स्थिर, आइसोट्रोपिक, पारदर्शी या पारभासी फैलाव प्रणाली है, एक या दो सूक्ष्मदर्शी रूप से एक सर्फेक्टेंट इंटरफ़ेस फिल्म द्वारा स्थिर। तरल बूंदें। ये स्थिर बूंदें दसियों नैनोमीटर के व्यास के साथ एक छोटे रिएक्टर का निर्माण करती हैं। जब एक ही समय में इन छोटे रिएक्टरों में कम करने वाले एजेंट समाधान और चांदी नाइट्रेट समाधान मिश्रित होते हैं, तो नैनो-चांदी पाउडर को स्वचालित रूप से कम किया जा सकता है, और सूक्ष्म बूंद फिल्म सर्फैक्टेंट से घिरा हुआ है, इसलिए गठित नैनो-चांदी नाभिक बाहर की ओर नहीं फैलेगा और जमा नहीं होगा। तरल चरण में कमी विधि में माइक्रोइमल्शन विधि एक विशेष विधि है। ये दोनों एक शुद्ध तरल चरण प्रणाली में होने वाली प्रतिक्रियाएं हैं, लेकिन माइक्रोइमल्शन विधि दो अमिश्रणीय सॉल्वैंट्स का एक संयोजन है। तैयार किया गया चांदी का चूर्ण इस प्रकार है। नैनो-स्केल, कण का आकार अधिक महीन और एक समान होता है।
2.3 तरल-चरण वर्षा रूपांतरण विधि
विधि में, सिल्वर नाइट्रेट को सिल्वर क्लोराइड, सिल्वर कार्बोनेट, सिल्वर एसीटेट और सिल्वर ऑक्साइड जैसे सिल्वर अवक्षेप में परिवर्तित किया जाता है, और सिल्वर पाउडर प्राप्त करने के लिए एक कम करने वाले एजेंट को जोड़कर एक तरल चरण के वातावरण में अवक्षेप को कम किया जाता है। थर्मल अपघटन विधि द्वारा चांदी के पाउडर को भी सीधे विघटित किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, सिल्वर क्लोराइड 200 डिग्री पर विघटित होना शुरू होता है, और अपघटन 400 डिग्री पर सबसे अधिक हिंसक होता है। 500 डिग्री से अधिक के बाद, मूल रूप से कोई सिल्वर क्लोराइड शेष नहीं रहता है, और तापमान बढ़ जाता है जिससे वाष्पन हो जाता है। उच्च तापमान अस्थिरता को रोकने के लिए गलाने वाले एजेंट सोडियम कार्बोनेट को जोड़ा जा सकता है।
शुद्ध तरल-चरण कमी विधि की तुलना में, तरल-चरण वर्षा रूपांतरण विधि चांदी की कमी इलेक्ट्रोड क्षमता को कम कर सकती है, ताकि अधिकांश कम करने वाले एजेंट चांदी के पाउडर को कम कर सकें। मूल चरण के रूप में वर्षा चरण न्यूक्लियेशन साइट और न्यूक्लिएशन ऊर्जा प्रदान करता है, और चांदी के पाउडर को दूर करना आसान होता है। वर्षा परिवर्तन विधि वर्षा की तैयारी के दौरान एक सुरक्षात्मक एजेंट जोड़ सकती है, और कण आकार और वर्षा के आकारिकी को सख्ती से नियंत्रित कर सकती है। चांदी के आयनों और अन्य आयनों की बाध्यकारी क्षमता बहुत मजबूत होती है, और गठित एग्लोमरेट को फ्लोक्स में बदल देता है, जो चांदी के पाउडर को कम करने पर फैल जाएगा।
सारांश
अब तक, चांदी के पाउडर ने प्रवाहकीय चांदी के पेस्ट के अनुसंधान में कई उपलब्धियां हासिल की हैं, लेकिन अभी भी कई समस्याओं का पता लगाया जाना बाकी है। इसके अलावा, विभिन्न प्रक्रिया विधियों द्वारा तैयार किए गए चांदी के पाउडर के अपने फायदे और नुकसान हैं, इसलिए शोधकर्ताओं को चांदी के पाउडर की प्रक्रिया के अनुकूलन पर ध्यान देने की जरूरत है, ताकि इलेक्ट्रॉनिक चांदी के पेस्ट की बढ़ती मांग को पूरा करने के लिए बेहतर प्रदर्शन के साथ चांदी का पाउडर तैयार किया जा सके। .
संदर्भ स्रोत:
[1] लियू झोंगकी, लियू चुनसोंग, एट अल। इलेक्ट्रॉनिक पेस्ट के लिए सिल्वर पाउडर तैयार करने की प्रक्रिया की समीक्षा। 2014.
2】डोंग जीई, एट अल। सोलर सेल पेस्ट पर सिल्वर पाउडर के गुणों का प्रभाव। कार्यात्मक सामग्री। 2021.
3】सु शाओजिंग। रासायनिक न्यूनीकरण विधि द्वारा इलेक्ट्रॉनिक पेस्ट के लिए चांदी का पाउडर तैयार करना और इसके गुणों पर शोध करना। 2018 ।
(चाइना पाउडर नेटवर्क/जिंग्याओ द्वारा संपादित)
नोट: चित्र व्यावसायिक उपयोग के लिए नहीं हैं, कृपया सूचित करें और यदि कोई उल्लंघन हो तो हटा दें!