納米銀粉包括納米片狀銀粉和納米球形銀粉2種。用納米銀粉替代現在市場上使用的微米銀粉有以下優點：

 用納米銀粉生產的電子漿料中金屬微粒的粒度更小，在進行絲網印刷時可用更大目數的絲網，從而得到致密程度更好的表面涂層，而且絲網操作的工作效率高。(2) 可以減少銀用量，降低生產成本。據德國不來梅應用物理研究所的一項專利稱，用納米銀粉代替微米銀粉制成的導電膠，可以焊接金屬和陶瓷，涂層不需太厚，而且涂層表面平整，可以節省50%銀用量。(3) 由于納米銀粉的熔點通常低于粗晶粒物體，因此用納米銀粉制成的導電漿料，燒結溫度一般低于普通漿料，這就降低了對基片材料耐高溫性能的要求，甚至可以用塑料等作為基片材料。 

由于科技發展的需要，科技工作者對納米銀粉開展了大量的研究。本文分類總結了20世紀90 年代以來，國內納米銀粉的制備方法，對比了各種方法的優缺點，展望了制備技術的發展；同時論述了納米銀粉現有的和潛在的用途。  

1  納米銀粉的制備 

納米銀粉可分為納米片狀銀粉和納米球形銀粉(文中分別簡稱為片狀銀粉、球形銀粉)。片狀銀粉的制備方法可分為還原沉積法、光誘導法和還原球磨法；球形銀粉的制備方法按體系狀態的不同可以分為液相法和氣相法，具體方法及分類見圖1。

 1.1  片狀銀粉的制備 

片狀銀粉是指一維厚度＜100nm的片狀粉末，其制備方法不同，可分為還原球磨法、光誘導法和化學還原法。 

1.1.1 還原球磨法：是以化學還原法制備的納米級顆粒狀銀粉為原料，經球磨將其壓成片狀，從而得到片狀銀粉的方法。球磨方法制備的光亮銀粉色澤光亮、密度大、機械性能好、比表面積大，可改善粉末的燒結性能和增大冷卻速度。用作電子材料的片狀銀粉的松

裝密度是十分重要的技術指標，松裝密度大的銀粉適合制作高溫燒結銀漿，松裝密度小的銀粉適合制作低溫固化銀漿。如果單從獲得優良的導電性方面考慮，應該制備松裝密度小、比表面積適中、片狀大小不均勻且片薄的銀粉。 

有關還原球磨法制備片狀銀粉的報道很多，不同的是改變還原劑的種類、還原條件、球磨條件等來制備不同要求的片狀銀粉。常占河等用還原球磨法制備片狀銀粉，采用先沉淀出Ag2O，然后用甲醛還原、球磨的方法，他們提出球磨過程中必須添加表面活性劑，但量要適當，以防止其影響銀粉純度。吳建設提出從硝酸銀溶液中沉淀出氧化銀，然后用氫氣還原氧化銀得到超細銀粉，再經過鱗片化處理就可以得到滿足GB-1773-88國家標準的鱗片狀銀粉。該片狀銀粉的純度＞99.5％，比表面積為0.8 m2ˇg，松裝密度為1.3gˇcm-3，振實密度為3.313 gˇcm-3，已經達到工業用光亮銀粉的要求。于朝清等[6]以甲醛做還原劑、Ag2CO3為還原介質，用三乙醇胺作乳化劑，得到純度＞99.95％、粒徑為30～50nm、粒徑分布均勻、寬厚比為10∶1，均勻的銀灰色光亮銀粉。此產品達到所規定的技術要求，已批量生產并可替代進口產品。周全法等[7]提出直接采用粗銀制備高純度片狀銀粉，即用未經電解的粗銀作原料，氧化銀和銀氨溶液作為中間產物，甲醛為還原劑，經過球磨可得到均勻性和純度≥99.96％的片狀銀粉。 

1.1.2 光誘導法：該方法是先制得銀溶膠，然后在光照射條件下，使銀的生長發生改變。周全法等在前人研究的基礎上，用光誘導法使銀溶膠粒子在生長過程中發生變形，將大量銀溶膠制成具有片狀外形的納米級銀粉。他們首先通過還原保護工藝制得銀溶膠，所得溶膠再置于帶夾套的石英玻璃容器中，夾套內分別加入各種濾波溶液控制透過光的波長；將該容器放置在光化學反應器中，在攪拌下用250W熒光燈輻照；約70h后，反應混合物用高速離心機(4000r/min)離心處理，所得濕固體真空干燥，得到片狀銀粉。 

    雖然光誘導法制備包括片狀銀粉在內的非球形貴金屬超細粉體具有工藝和設備簡單、產品不被污染的優點，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，制備的納米級片狀銀粉的粒徑不統一、色澤不白亮，對電子漿料及電子元器件的性能有何影響尚待進一步研究。 

1.1.3化學還原/沉積法：是通過化學還原/沉積的方式，一步獲得片狀銀粉的方法。該方法制備的片狀銀粉具有純度高、片狀均勻、亮度好的優點，但由于得到的粉末機械性能差，當銀粉與樹脂匹配軋制成漿料后，在加熱固化時，隨著固化溫度升高，銀片收縮，形成顆粒并變粗，失去銀粉光澤而呈銀灰色，導致零位電阻增加，該方法還在進一步的研究之中。 

國外曾報道不用機械方法而直接化學沉積一步獲得片狀銀粉，早期曾制得直徑為2～20μm、厚度＜30nm的薄片狀結晶；以后又獲得直徑1～5μm、純度為99.5%、平均粒度1～3μm、厚度＜0.1μm的片狀銀粉，其松裝密度＜1.0g·cm-3，甚至低于0.15～0.5g·cm-3。其他采用蒸發鍍膜后剝離成片狀，其銀片直徑大約25μm，厚度0.1μm。 

柴立元等將氰化銀鉀溶液加熱到一定溫度，然后加入配好的還原劑(添加了表面活性劑TN的甲醛和苯甲醛混合懸浮液，控制V(甲醛)∶V(苯甲醛) = 1∶3或1∶9)，控制pH ≈ 6.5，100℃下反應30min，即可得到平均粒徑為9.6μm的光亮片狀銀粉。所得到的片狀銀粉調成漿料，其體電阻率為7.5×10-5?ˇcm-1，抗剪強度為24.74kgˇcm-2，達到銀漿技術指標。張文閣等優選了HCOONH4＋NH4OH還原體系和特效分散劑AS-360，采用化學還原沉積法一步制取片狀銀粉，在最優的條件下，所制得的片狀銀粉的平均粒徑為0.33μm，平均比表面積為2.60m2/g，獲得了99.0％～99.5％的銀直收率。梁煥珍等以硝酸銀為前驅物、乙二醇和氨水為溶劑、氯鉑酸為催化劑、PVP為分散劑和保護劑，用雙氧水作還原劑，通過控制H2O2∶NH3和NH3∶Ag不同的比例，合成分散的球形單顆粒和單分散的大小從幾微米至幾十微米不等的、厚度約0.1～0.2μm的六方片狀銀粉。

由以上敘述可以看出，還原球磨法制備的片狀銀粉，由于其性能優異，該方法還將一直占據片狀銀粉生產的主導地位；光誘導法還處于實驗室探索階段；化學還原法制備的片狀銀粉有自己固有的優點，但由于性能上的一些限制，使該方法的應用受到限制。片狀銀粉的制備正在向產品不被污染、能耗低、片狀均勻等方向發展，化學還原法將會是最有可能的制備方法之一。 

1.2  球形銀粉的制備 

球形銀粉是指粒徑＜100nm的球形或者類球形銀粉，由于其粒徑小，具有高表面活性、大比表面積、強催化能力，所以其應用越來越廣泛。按制備方法體系的不同可分為液相法和氣相法。

 1.2.1 液相法：該法由于容易控制形貌、操作簡單、銀粉粒徑小等優點，所以研究很多。根據液相法制備銀粉的關鍵反應物質的狀態不同又可分為液相還原法和液固相還原法，二者的差別是采用不同的銀鹽、保護劑和還原劑。采用的銀鹽有：硝酸銀(AgNO3)、氰化銀鉀[KAg(CN)2]，或者將硝酸銀轉化為Ag2O、Ag2CO3及銀氨絡離子。可選用的還原劑有：水合肼、葡萄糖、甲醛、次亞磷酸鈉、抗壞血酸、鞣酸、羧酸、三乙醇胺、甘油、不飽和醇、有機胺等。常用的分散劑和保護劑有：聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯醇(PVA)、十二烷基硫酸鈉(DBS)、明膠、山梨醇、三乙醇胺等。 

(1) 液相還原法：是用還原劑在水溶液或者有機體系內將銀離子或銀的配離子溶液還原，得到銀納米顆粒的方法。從實質上說，它是一個電化學、熱力學、動力學以及流體力學等的綜合過程。這個過程決定了粉末的粒徑分布、純度和團聚狀況等物理和化學性質。此方面的研究很多，大多是變換不同的還原劑和保護劑，其中具有突破性進展的研究有以下一些： 

納米銀粉的制備可以突破傳統的100℃的限制。Marcu Gherghe等的專利提到：在pH = 11～12，甘油∶硝酸 = 3∶1，140～150℃的條件下，在NH4OH介質中用甘油還原AgNO3，可制備粒度在0.01～0.05μm，純度為99.9% 的超細銀粉。Marcu Gherghe等的專利提到：以氨水為絡合劑，三乙醇胺為還原劑和分散劑，控制pH = 10～14，反應溫度為100～110℃，三乙醇胺∶硝酸銀 ＝ 1∶(0.5～1.5)的條件下，可以制備純度為99.9%，粒徑在0.01～0.05μm內的超細銀粉。 

納米銀粉的制備過程中，添加一定量的無機電解質對其性能有很大的改善。李娟等介紹了一種新方法，即在氨性硝酸銀水溶液中，加入一定量添加劑硝酸鹽，在還原劑水合肼的作用下，利用調整添加劑的量，可以得到不同粒度的銀粉。該方法制備的銀粉具有粒度細、分布范圍窄、重現性好、殘余離子濃度小、純度高的特點。此銀粉制備的導體漿料，抗焊料浸蝕性好、附著力高；而制備的低阻漿料，具有溫度系數小等優點。該方法研制的銀粉適用于制備高性能導電材料，其性能達到美國 METZ公司同類產品的性能。 

納米銀粉的高活性現象是不容忽視的。李亞棟等在DBS存在的條件下，用水合肼還原銀氨絡合溶液，將得到的銀溶膠轉入內襯聚四氟乙烯的不銹鋼水熱釜中，于110℃熱處理1h以破壞銀膠體，制備出平均粒徑為15nm高表面活性的銀納米粒子。結果表明加入大量DBS可以大大降低銀原子的成核速度，該銀納米粒子在電子束的誘導下，發生凝聚與濺射的現象。 

在非水溶劑中制備納米銀粉和聲化學還原的方法，為其開辟了新的研究思路。李宏濤等研究了在無水的條件下，以有機物為溶劑，從銀鹽和碘化物出發，利用碘化銀的光分解反應制備了銀納米微粉，避免銀納米粒子干燥過程中表面收縮硬化。R.A.Salkar等在氬和氫的常壓條件下，用聲化學的方法來還原硝酸銀溶液，制備了粒徑在20nm左右的無定性納米銀粉。 

( 2 ) 液固相還原法：是用還原劑在水溶液或者有機體系內，將銀的不溶化合物還原，得到銀納米顆粒的方法。跟液相還原法相似，不同的是還原時銀的存在狀態不一樣，液相還原時銀以銀離子或者銀配合離子的形式存在，而液固相還原時銀則以固態的氧化銀、或碳酸銀或者其它的形式存在，兩者各有優缺點。 

酈希介紹了用三乙醇胺作還原劑，還原松香Ag2CO3制備超細銀粉，在三乙醇胺(10%～50%)∶松香碳酸銀 ＝ 1∶(1～7)的比例下，制備出粒徑4～28?的超細銀粉。宋建恒等提出使用雙氧水作還原劑，有機膠為分散劑，從強堿性溶液中還原硝酸銀制取超細銀粉的方法。控制硝酸銀(g)∶雙氧水(30%，mL)∶添加劑(g) = 10∶3∶0.7的比例，制備出平均粒徑為0.31μm的超細銀粉。HU Jin等選用了水合肼、羧酸和甘油3種還原劑，以液固相還原法在水溶液中進行了制備納米銀粉的研究。在40～80℃、銀離子含量110～160g/L、還原劑含量40～70g/L、添加劑0.5g/L、pH＞14、NaOH含量為25％、反應時間為8min、攪拌速度為200～400rpm的條件下，用甘油還原制備了粒徑為20nm的納米銀粉。 

1.2.2 氣相法：主要是用加熱的方法使金屬銀或者銀鹽蒸發為氣體或用等離子體或介質將熔融銀霧化成納米銀粉，然后再收集得到。可以分為噴霧熱分解法、等離子體蒸發冷凝法和水霧化法等。 

(1) 噴霧熱分解法(SP法)：Spray Pyrolysis簡稱SP法又稱作溶劑蒸發分解法，是一種將前驅體溶液噴入高溫氣氛中，立即引起溶劑的蒸發和金屬鹽的熱分解，從而直接合成氧化物粉料的方法。此方法的顯著優點是采用液相物質前驅體通過氣體溶膠過程得到最終產品，所以兼有氣相法和液相法的諸多優點，不需要過濾、洗滌、干燥、燒結與粉碎等過程，產品純度高、分散性好、粒度均勻易控制等優點。缺點是生成的超細顆粒中有許多空心顆粒，而且分布不均勻。金宗蓮等為了改進金屬銀超細粉末粒子的形貌，采用一定濕度的熱空氣為載氣，以硝酸銀為前驅體用噴霧熱分解法制備出具有良好粒子形態及組成的金屬銀超細粉末。當熱空氣濕度為0.9、800℃以上時制得的粉體，產物純度高、結晶性好、粒徑分布在100～200nm之間。 

(2 ) 等離子體蒸發冷凝法：通常是在真空蒸發室內充入低壓惰性氣體(N2、He、Ne、Ar)，采用等離子體或者電子束激光、高頻感應等加熱方式，使原料氣化或形成等離子體，與惰性氣體原子碰撞失去能量，然后驟冷使之凝結成納米粒子。S.Takaki等在惰性氣體保護下，利用氣相冷凝法制備了懸浮的納米銀粉。魏智強等采用陽極弧放電等離子體蒸發冷凝法制備銀納米粉末，在最佳工藝參數下：熱功率3kW、氣壓0.3～2kPa、氣氛Ar氣、弧電壓20～30V、弧電流70～150A、水冷，制備的銀納米粉末純度高、分散性好，粒徑在10～50nm，平均粒徑24nm，比表面積為23.81m2/L。 

(3) 霧化法：實質是用介質將熔融的銀霧化，從而形成球形銀粉。按霧化介質不同可以分為：高壓氣體霧化法、高壓水霧化法、超聲霧化法、旋轉盤霧化法、電動力學霧化法等。霧化法操作簡單、產品純度高、結晶性能好，但受其設備的限制，該方法很難生產出合格的納米銀粉，往往得到的銀粉處于微米級。  

2  納米銀粉的應用 

納米銀粉基于其粉體粒徑小，而具有比表面積大、活性大、催化活性高、熔點低、燒結性能好等優點，同時還保留了金屬銀的導電性好、抗菌性能好，電鑄銀顏色光亮的優點，使納米銀粉的用途更加廣泛，具體見表1所示。 

 表1 Tab.1 

納米銀粉現在及潛在的用途 

The current and potential applications of nanometer silver powders 

3 結論與展望 

作者對納米銀粉的制備方法及現有和潛在的用途進行了詳細的分析，可以看出，納米銀粉的制備方法各有優缺點，而液相還原法由于優點突出具有很大的優勢。根據納米銀粉的性質，還可以開發出很多新用途，這些用途將把納米銀粉的研究推向一個新的高度。目前納米銀粉制備存在的主要問題有：(1) 納米銀粉粒徑不合格，粒度分布范圍寬。(2) 納米銀粉結晶不完全，對某些行業來說，表面活性高、不穩定是個很大的缺點。(3) 生產工藝復雜、生產條件難控制，難以得到合格產品。 

針對以上問題，可以得出納米銀粉的研究和開發的重點是：(1) 細化制備的工藝條件，使納米銀粉的粒徑可控；(2) 納米銀粉的制備和其應用工序結合在一起，根據后續工序的需要，調整銀粉的性能和制備方法；(3) 采用新方法直接制備納米片狀光亮銀粉，使其具有和還原球磨法制備的片狀銀粉一樣的性能。