Модификация гранулометрического состава ультрадисперсных порошков серебра

К. Н. Нищев, М. И. Новопольцев, С. Г. Кострюков, А. А. Пыненков, Е. Н. Лютова, Е. В. Безрукова

Национальный исследовательский Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарёва, Саранск

Аннотация: Актуальность и цели. В современном производстве приборов силовой электроники для низкотемпературного соединения их конструкционных элементов применяется технология спекания (синтеринга) с использованием специальных паст на основе ультрадисперсных порошков серебра. Ключевой проблемой при изготовлении таких паст является агломерация частиц серебра в порошке. Цель - разработка способов модификации гранулометрического состава порошков серебра, приводящих к увеличению в них доли субмикронных частиц. Материалы и методы. Проведено исследование ультрадисперсного порошка серебра отечественного производства. Гранулометрический состав порошка определялся методом лазерной дифракции с использованием гранулометра SALD-3101. Для измерений изготавливались суспензии исследуемого порошка в изопропиловом спирте с концентрациями 50 мкг/мл и 75 мг/мл. Суспензии подвергались обработке ультразвуком частотой 35 кГц в ультразвуковой ванне ПСБ-5735-05. Результаты. Установлено, что исходный порошок серебра состоял из двух фракций частиц размером от 0,5 до 2,0 мкм и от 10 до 500 мкм. В результате ультразвуковой (УЗ) обработки низкоконцентрированной суспензии порошка (50 мкг/мл) в течение 80 мин объемная доля частиц субмикронной фракции повышается с 18 до 60 $\%$. Длительная (4 ч и более) УЗ-обработка высококонцентрированной суспензии (75 мг/мл) не приводит к появлению в ней частиц серебра размером менее 1 мкм. Такие частицы появляются в суспензии при добавлении в нее миристиновой кислоты в качестве диспергатора с последующей УЗ-обработкой. Разбавление суспензии изопропиловым спиртом до концентрации 50 мкг/мл с последующей УЗ-обработкой позволяет увеличить объемную долю частиц серебра размером менее 1 мкм до 70 $\%$. Выводы. Разработан способ модификации гранулометрического состава ультрадисперсных порошков серебра, позволяющий увеличить объемную долю субмикронных частиц до 70 $\%$.

Ключевые слова: ультрадисперсный порошок серебра, гранулометрический состав, агломерация, диспергатор, миристиновая кислота, ультразвуковая обработка

УДК: 539.215.2

DOI: 10.21685/2072-3040-2025-3-9