近年來隨著電子信息產業的迅猛發展，拓寬了由貴金屬粉體制成的漿料在電子元器件中的應用。其中，因具有優異的導電和導熱性而成為導體電子漿料的重要導電功能材料——銀粉的需求量也在不斷地增加。

目前，銀粉按粒子維度分為一維、二維、三維微納米粒子，主要有球狀、片狀、樹枝狀等幾種典型的形狀。相比其他形貌的銀粉，片狀銀粉作為導電填料在形成導電通路時，因其顆粒間為線接觸或面接觸，相較球狀銀粉的點接觸，片狀銀粉具有相對較低的電阻；同時，片狀銀粉的比表面積相對球狀銀粉較大，表面活化能比球狀或類球狀銀粉低，所以其氧化度和氧化趨勢較低；另外，片狀銀粉具有較寬的撓度范圍和抗折裂伸張特性，可大大提高電子元件的可靠性。

由于片狀結構銀粉的以上優點使其制備高導低溫銀漿涂層時性能優良，并且其具有銀的白色光澤，因此被廣泛應用于各種電子元器件中，如碳膜電位器端頭、薄膜開關、濾波器、太陽能電池電極等。片狀銀粉不僅可以作為導電功能材料，還因為具有顯著的尺寸效應與形狀敏感的表面等離子體波帶，在光學、催化及生物標記等方面同樣具有很好的應用前景。

由于銀粉的結構性能很大程度決定電子元件電性能的優劣，因此，隨著電子產品趨向微型化、集成化、智能化，對銀粉的性能要求也越來越高。片狀銀粉的顆粒度和厚薄、粒徑分布等物理性能對銀漿電性能有著重要的影響。

當片狀銀粉粒徑減小到微米級以下(粒徑<1μm)時，其電導率按δ∝D3的規律下降，特別是當尺寸減小到納米級時，電導率急劇降低。此外，納米級銀片自身還不易沉淀和收集。相比之下，當片狀銀粉的粒徑為亞微米或微米尺度時，其形貌為光亮的片狀，對電子電路的均勻性、平整度等印刷效果有明顯改善，并可節約銀粉用量30%~50%。但如果片狀銀粉的粒徑過大，則將失去納微米粒子所具備的獨特物理化學性質。

因此，超細片狀銀粉的制備和性能研究現已成為納微米化學領域研究的熱點之一，超細片狀銀粉通常是指一維厚度小于100nm，片徑為0.1~5.0μm的銀粉，與普通的大顆粒銀粉相比，可呈現出許多特有的物理化學性質。

目前，超細片狀銀粉的制備方法主要有以下幾種。

01

機械球磨法

機械球磨法制備超細片狀銀粉的步驟一般是將球狀、類球狀或樹枝狀的銀粉顆粒，經過機械球磨使金屬銀粉末反復變形、斷裂、焊合，原子之間相互擴散形成片狀銀粉。通過改變球磨的具體工藝參數，包括球磨時間、球磨機轉速、磨球的級配、磨球的大小選擇、填充系數、球料比、助磨劑的種類及添加量等可制備出不同粒度、具有不同性能的片狀銀粉。

目前機械球磨法制備的片狀銀粉粒徑一般為微米級，銀粉色澤光亮、密度大、機械性能好、比表面積大；但球磨過程中影響因素多，不同工藝、不同生產者或同一工藝同一生產者生產的不同批次的片狀銀粉，在技術指標控制上很難實現一致。另外，在球磨的過程中容易帶入雜質，影響銀粉的純度，同時還會產生硬化，不易達到要求的細度，并且能耗高。但是該方法產率高，成本相對較低，因此仍是生產超細片狀銀粉的主要方法之一。

02

化學還原法

化學還原法是指在液相、固相或氣相條件下，用還原劑還原銀的前驅體化合物而制備銀粉的一類方法。在銀粒子沉淀的過程中，采用如光輻射、加入其他輔助化學品等手段以獲得片狀形貌的銀粉。化學還原法因其方法簡單、設備要求相對較低，成為眾多實驗室研究的重點。

• 光誘導法

直接采用不同的光源進行照射即可得到不同形貌的非球形銀粒子，整個光誘導過程可以分為誘導、生長和成熟3個階段。采用光誘導法制備超細片狀銀粉，具有工藝和設備簡單、產品不易被污染等優點，是替代現行球磨法的可選方法之一。但該方法由于操作條件難以控制，制備的片狀銀粉的粒徑不統一，且反應時間長，因此，對電子漿料及電子元器件的性能有何影響尚待進一步探索。迄今為止，利用該方法制備超細片狀銀粉的研究報道相對較少。

• 模板法

模板法是利用模板劑在溶液中自組裝形成的特殊結構，使有機物在晶核的某個晶面上進行選擇性分子吸附，降低晶面的表面能，使其擇向生長，進而生成非球形結構，具體包括硬模板法、軟模板法以及生物模板法等。

硬模板法在制備微納米結構方面有著強限域作用，能夠嚴格控制材料的大小和尺寸。但是合成的后處理比較麻煩，往往需要用強酸、強堿或有機溶劑除去模板，這不僅增加工藝流程，而且容易破壞模板內的微納米結構。

生物模板法需要特定的細菌或生物材料，操作復雜，控制難度高且反應過程比較緩慢。除此之外，所得非球形粒子往往是作為球形粒子的副產物而存在，方法本身的偶然性、不確定性較大且產率較低，因此目前尚難以在工業生產中得到直接應用。

軟模板法通過化學作用控制納米顆粒的形貌、大小和取向，通常使用各種類型的表面活性劑、微乳液、高分子的自組織結構等，相較于其他2種，軟模板容易移除。常用的表面活性劑有PVP（聚乙烯吡咯烷酮）、PVA（聚乙烯醇）、CTAB（十六烷基三甲基溴化銨）、PEG（聚乙二醇）、檸檬酸鈉、明膠、阿拉伯樹膠粉等。

模板法是通過模板劑的誘導，使銀原子沿著（111）晶面生長，從而生成片狀銀粉的方法。目前，模板法可以制備不同粒徑的片狀銀粉，從納米到微米級，銀粉形狀各異，有不規則的薄片狀，也有較規則的六邊形銀粉。模板法成本低，反應條件容易精確控制，設備易實現，且與機械球磨法相比，一步合成片狀銀粉比較高效，有望取代機械球磨法成為生產片狀銀粉的主要方法之一。但仍需解決提高反應濃度所帶來形貌和分散性變差的問題，從而提高產率。

小結

超細片狀銀粉的制備研究已經取得諸多成果，但有些關鍵問題仍待探索，如化學還原法中在提高銀粒子濃度的同時如何保證產物形貌和尺寸的均一性和分散性；產物的表面改性和內在機理研究；機械球磨法中球磨工藝的穩定控制、雜質的消除以及球磨過程的理論模擬研究等。
隨著電子產品微型化、集成化、智能化趨勢的迅猛發展，超細片銀填充導電漿必將擁有更為廣闊的應用前景。這對研究者來說既是挑戰又是機遇。總之，超細片狀銀粉的制備技術與工藝研究對促進新一代電子漿料的整個工藝、技術、材料和設備等的發展具有極其重要的意義。

參考來源：

馮清福等：超細片狀銀粉的制備技術研究進展

，稀貴金屬綜合利用新技術國家重點實驗室

尹超

等：

片狀銀粉制備方法的研究進展

，長春黃金研究院有限公司

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