El 16 de mayo, en la Conferencia de Innovación de la Cadena Industrial de la Plata SMM (6ª) 2025, organizada por SMM Information & Technology Co., Ltd. (SMM), coorganizada por Ningbo Haoshun Precious Metals Co., Ltd. y Quanda New Materials (Ningbo) Co., Ltd., y con el firme apoyo de patrocinadores como Fujian Zijin Precious Metals Materials Co., Ltd., Huizhou Yian Precious Metals Co., Ltd., Jiangsu Jiangshan Pharmaceutical Co., Ltd., Zhengzhou Jinquan Mining and Metallurgy Equipment Co., Ltd., Hunan Shengyin New Materials Co., Ltd., Zhejiang Weida Precious Metals Powder Materials Co., Ltd., Guangxi Zhongma Zhonglianjin Cross-border E-commerce Co., Ltd., Suzhou Xinghan New Materials Technology Co., Ltd., Yongxing Zhongsheng Environmental Protection Technology Co., Ltd., IKOI S.p.A, Hunan Zhengming Environmental Protection Co., Ltd., Kunshan Hongfutai Environmental Protection Technology Co., Ltd. y Shandong Humon Smelting Co., Ltd., Zhang Meng, director del Departamento de I+D de Polvos de Suzhou Xinghan New Materials Technology Co., Ltd., compartió sus conocimientos sobre la producción de micro y nanopolvos de plata-cobre mediante el método químico húmedo.
Producción Química Húmeda de Micro y Nanopolvos de Plata-Cobre
► Objetivos
Proporcionar micro y nanopolvos de plata, cobre, níquel, cobre recubierto de plata y níquel recubierto de plata en cantidades de toneladas, garantizando la estabilidad entre lotes.
► Indicadores de Monitoreo
Morfología, tamaño, distribución del tamaño de partícula, cristalinidad, área superficial específica, densidad compactada, densidad aparente, contenido de impurezas, resistividad, resistividad a la oxidación, densidad, pH, compatibilidad, etc.
► Desafíos
1. Preparación controlable de polvos metálicos
Permutaciones y combinaciones de parámetros: reactivos, temperatura, presión, concentración, tiempo, agitación, aditivos, pH, etc.
Termodinámica/cinética química, electroquímica, crecimiento cristalino, maduración de Ostwald, etc.
2. Escalado del sistema
De nivel mL/g a nivel L/kg hasta nivel m³/t; tres transferencias (momento, calor, masa) y una reacción, con efectos de escalado.
3. Estabilidad de lote a lote
Fase de preparación: Determinar la ventana de proceso en función del rango de fluctuación de datos permitido. Fase de postprocesamiento: tamizado, mezcla de polvos, modificación, etc. Cuestiones de costes, inspección de calidad y control de calidad.
Polvo de plata químico húmedo
Producción de polvo de plata: Se prepara polvo de plata de alta pureza mediante un método químico en fase líquida, utilizando nitrato de plata como materia prima. La morfología y el tamaño de las partículas pueden controlarse ajustando los parámetros del proceso, como la temperatura, el tiempo de reacción y la dosificación del agente reductor durante el proceso de reacción.
Áreas de aplicación: Adecuado para su uso en pastas de plata para células solares de silicio cristalino, filtros 5G y pastas electrónicas de plata de baja temperatura.
Características del producto:
1. Tiene una buena dispersibilidad y puede integrarse bien con disolventes y fases orgánicas; no es propenso a la aglomeración y puede formularse fácilmente en una pasta. 2. Alta cristalinidad. 3. Baja contracción y buenas propiedades de relleno. 4. Baja pérdida por combustión. 5. Temperatura de sinterización ajustable y buena conductividad eléctrica. 6. Distribución de tamaños de partícula ajustable desde decenas de nanómetros hasta varios micrómetros, que incluye principalmente polvo esférico, polvo en escamas, polvo en varillas, polvo en alambres, etc.
• Polvo de plata de alta actividad para sinterización a baja temperatura
Se puede sinterizar sin presión por debajo de 150 °C para formar una red conductora y térmicamente conductora integrada, que presenta excelentes propiedades de conductividad eléctrica y térmica. La red conductora y térmicamente conductora integrada estable permite la sinterización a baja temperatura y el funcionamiento a alta temperatura. Se utiliza en campos como adhesivos conductores, adhesivos térmicamente conductores, pastas electrónicas y empaquetado de dispositivos funcionales.
• Polvo de plata unidimensional
Tinta conductora, electrodos transparentes: alta conductividad eléctrica, fuerte capacidad antiinterferencia, alta estabilidad, gran flexibilidad y resistencia a la flexión.
Aplicaciones del polvo de plata: Pastas fotovoltaicas
Baja resistencia de contacto, baja resistencia de línea, alta tasa de relleno, buena imprimibilidad y linealidad.
Aplicaciones del polvo de plata: Adhesivos conductores/térmicamente conductores
Los adhesivos conductores/térmicamente conductores formulados por nuestro socio utilizando polvo de plata Xinghan tienen una resistividad volumétrica tan baja como del orden de 10⁻⁶ Ω·cm y un coeficiente de conductividad térmica de aproximadamente 10 W/m·K.
Polvo de cobre recubierto de plata mediante procesos químicos húmedos
El polvo de cobre recubierto de plata con un recubrimiento denso y uniforme se prepara mediante el método de desplazamiento-reducción. El proceso de producción desarrollado puede lograr un recubrimiento eficiente desde escalas submicrométricas hasta micrométricas, y en formas esféricas, escamosas y de varilla.
Ámbito de aplicación (Aplicación)
Se utiliza para preparar pastas de media a baja temperatura, como pastas conductoras, tintas de impresión conductoras, adhesivos conductores e interruptores de membrana, y puede reemplazar al polvo de plata en la industria electrónica.
Características del producto (Características)
1. Capa de plata uniforme y densa con una fuerte resistencia a la oxidación; 2. Alta cristalinidad; 3. Tamaño de partícula concentrado y buena dispersabilidad; 4. Buena conductividad eléctrica; 5. Contenido de plata ajustable.
Desarrollo de polvo de cobre recubierto de plata con bajo contenido de plata, alta densidad y alta resistencia a la oxidación (formas esféricas y escamosas)
Cuando el polvo de cobre recubierto de plata con un contenido de plata del 14 % se coloca en un ambiente de aire a 140 °C, la resistividad aumenta después de 8 días y finalmente se estabiliza en torno a 2,3 × 10⁻⁵ Ω·cm.
Las causas sospechosas del fallo del cobre recubierto de plata son: 1) la difusión del cobre en la capa de plata, 2) la migración de iones de plata y 3) la oxidación del cobre. A través de cálculos teóricos y verificación experimental, 1) y 2) pueden ser ignorados bajo las condiciones de servicio del cobre recubierto de plata. Por lo tanto, hemos centrado nuestros esfuerzos de I+D en cómo inhibir la oxidación del cobre. La primera fila de la siguiente figura muestra el estado antes del fallo, y la segunda fila muestra el estado después del fallo.
Detección cuantitativa de la densidad del recubrimiento del polvo de cobre recubierto de plata
HP hace que el cobre reaccione y produzca iones de cobre.
HP fluye hacia la superficie del cobre a través de los huecos de la capa de plata y reacciona con el cobre. Debido a los diferentes grados de densidad del recubrimiento de plata, el área de contacto entre HP y cobre difiere, lo que lleva a diferentes grados de corrosión en el cobre. La cantidad de cobre corroído se refleja, por lo tanto, en el contenido final de iones de cobre medido, que luego se convierte en una indicación de la resistencia a la oxidación.
Este sistema reacciona rápidamente y permite una detección precisa.
A medida que la misma muestra se deja durante un período más largo, su color se oscurece, lo que indica una mayor precipitación de cobre. Al mismo tiempo, para diferentes muestras, cuanto más claro sea el color, menor será la precipitación de cobre y mejor será la densidad. La cantidad de cobre precipitado puede valorarse con precisión mediante titulación con EDTA.
Polvo de níquel recubierto con plata química húmeda
En comparación con el cobre recubierto con plata, tiene una mayor resistencia a la oxidación y puede utilizarse a temperaturas más altas.
La pureza del núcleo de níquel es >99,95 %, y el espesor de la capa de plata puede ajustarse entre 50 y 300 nm. La estructura compuesta del núcleo de níquel y la capa de plata combina la alta resistencia del níquel con la alta conductividad eléctrica de la plata.
• Producción de polvo de cobre: Se prepara polvo de cobre de alta pureza mediante un método químico en fase líquida, utilizando sales de cobre como materia prima. Se puede lograr una preparación controlada a escala nanométrica, submicrométrica y micrométrica en términos de tamaño de partícula, y se puede lograr un ajuste direccional en términos de morfología, incluidas formas esféricas, escamosas y dendríticas.
Aplicación: Se utiliza en la fabricación de terminales y electrodos internos para condensadores cerámicos multicapa, pastas electrónicas para componentes electrónicos, etc.
Características: 1. Tamaño de partícula uniforme con buena dispersabilidad, 2. Alta cristalinidad, 3. Resistencia a la oxidación.
Desarrollo de polvo de cobre monocristalino con alta conductividad eléctrica y resistencia a la oxidación
Clave para un excelente rendimiento: Estructura monocristalina, plano cristalino preferido: La resistencia del cobre monocristalino es cercana a la de la plata; el plano (111) es el plano cristalino preferido, lo que mejora notablemente la resistencia a la oxidación del Cu.
Polvo de cobre submicrométrico y nanométrico: Su resistencia a temperatura ambiente es del mismo orden de magnitud que la del polvo de plata; su resistencia sinterizada puede ser comparable a la del polvo de plata; después del tratamiento de resistencia a la oxidación, su resistencia a la oxidación mejora notablemente.
Además, se proporciona una breve introducción a Suzhou Xinghan New Material Technology Co., Ltd.
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