电解法制备电极用针状银的方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201210312070.1

申请日:

2012.08.29

公开号:

CN102828204A

公开日:

2012.12.19

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||著录事项变更IPC(主分类):C25C 5/02变更事项:发明人变更前:陈国忠 杨卫东变更后:詹科 种娜 陈国忠 杨卫东|||专利申请权的转移IPC(主分类):C25C 5/02变更事项:申请人变更前权利人:东方电气集团峨嵋半导体材料有限公司变更后权利人:峨嵋半导体材料研究所变更事项:地址变更前权利人:614200 四川省乐山市峨眉山市符北路88号变更后权利人:614200 四川省乐山市峨眉山市符北路88号登记生效日:20131115|||实质审查的生效IPC(主分类):C25C 5/02申请日:20120829|||公开

IPC分类号:

C25C5/02; C30B29/62; C30B7/12

主分类号:

C25C5/02

申请人:

东方电气集团峨嵋半导体材料有限公司

发明人:

陈国忠; 杨卫东

地址:

614200 四川省乐山市峨眉山市符北路88号

优先权:

专利代理机构:

成都九鼎天元知识产权代理有限公司 51214

代理人:

敖欢;詹永斌

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内容摘要

本发明公开了一种电解法制备电极用针状银的方法,该方法包括如下步骤:1)硝酸银制备、2)配制电解液、3)铸造银阳极板、4)装槽、5)银离子和酸度测定、6)开始电解、7)获取针状银产品电、8)取出的针状银用高纯水浸泡;本方法包含了提纯和电化学加工技术,本方法通过设置合适的银离子浓度、酸度、电流密度、极间距离等工艺参数,使电解液中银离子产生浓度梯度和浓度差,阴极上银晶体的生长不断的从银离子低浓度向高浓度的方向伸展,晶体生长的速度大于新的晶核生成和生长速度,从而获得针状的晶体,本方法生产的针状银可用于探测设备的探针或电极,针状银的纯度≥4N,可完全取代进口产品,满足国内生产需求。

权利要求书

1.一种电解法制备电极用针状银的方法,其特征在于:该方法包括如下步骤:1)硝酸银制备将Ag料加入洁净的容器内,再加入稀硝酸,加热使Ag料缓慢溶解,浓缩去除多余的硝酸后,冷却结晶净化,得到纯净硝酸银;2)配制电解液将上述步骤得到的纯净硝酸银,加入去离子水,加入HNO3配成硝酸银电解液,将配制的电解液放入电解槽内;3)铸造银阳极板31)将石墨模具洗净,然后在真空条件下经过高温锻烧处理得到纯净的石墨模具;32)将金属银放入石墨模具内,插上一根石墨棒,经过高温炉铸造,使金属银按模具形状铸造成阳极板,冷却后掏出该石墨棒,用高纯水洗净银阳极板,干燥后备用;4)装槽  将阴极片、阳极隔膜槽、阴极导电片和阳极导电片、阴极导电丝和阳极导电丝、上述铸造得到的银阳极板依次装入电解槽;5)银离子和酸度测定  测定电解液的银离子浓度和酸度,若电解液中的银离子和酸度满足下列条件则开始电解:Ag+  的浓度为0.2-0.45 mol/LNO3-的浓度为0.35-0.55 mol/L;若测定的Ag+偏低,则加入硝酸银来调节Ag+浓度,或通过加入少量的纯硝酸来增加酸度从而增加银离子浓度,增加酸度后阳极溶解使电解液中的Ag+浓度增加,而阴极析出的金属数量下降;直至满足上述范围;若测定的NO3-偏低,则加入纯硝酸;若测定的离子浓度偏高,则加入高纯水;6)开始电解按照如下条件进行电解控制:电流密度  50~120 A/m2 ,           槽 电 压  0.5~1.2 V,极间距离  30-50mm,电解液温度:室 温;7)获取针状银产品电解生长的针状银生成成熟脱落到盒里,及时取出针状银产品;8)取出的针状银用高纯水浸泡,用高纯水洗至PH值达到中性。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述的步骤(5)进一步为:(5)测定电解液的银离子浓度和酸度,若电解液中的银离子和酸度满足下列条件则开始电解:Ag+  的浓度为0.35-0.4/ mol/LNO3-的浓度为0.4-0.48 mol/L若测定的Ag+偏低,则加入硝酸银来调节Ag+浓度,或通过加入少量的纯硝酸来增加酸度从而增加银离子浓度,增加酸度后阳极溶解使电解液中的Ag+浓度增加,而阴极析出的金属数量下降;直至满足上述范围;若测定的NO3-偏低,则加入纯硝酸;若测定的离子浓度偏高,则加入高纯水。3.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述的步骤(6)进一步为:6)开始电解按照如下条件进行电解控制:电流密度  50~100 A/m2 ,          槽 电 压  0.5~1.2 V,极间距离  30-40mm,电解液温度:室 温。4.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述的步骤(1)进一步为:(1)硝酸银制备将纯度4~6N的Ag料加入容器内,再加入纯度不低于优级纯的稀硝酸,加热至40~80℃,使Ag料缓慢溶解,浓缩去除多余的硝酸后,冷却结晶净化,得到纯净硝酸银。5.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述的步骤(2)进一步为:(2)配制电解液将上述步骤得到的纯净硝酸银,加入高纯去离子水,加入优级纯HNO3,配成硝酸银电解液,使配制的硝酸银电解液中的Ag+为 0.28~0.55 mol/L, NO3-的浓度为0.4~0.63 mol/L,将配制的电解液放入电解槽内。6.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述的步骤(3)进一步为:(3)铸造银阳极板31)将石墨模具分别经过王水、盐酸浸泡,然后用高纯水煮到中性,在真空条件下经过高温锻烧处理得到纯净的石墨模具;32)将金属银放入石墨模具内,插上一根石墨棒,经过高温炉铸造,使金属银按模具形状铸造成阳极板,冷却后掏出该石墨棒,用高纯水洗净银阳极板,干燥后备用。7.如权利要求6所述的方法,其特征在于:所述的步骤(4)进一步为:(4)装槽  将阴极片、阳极隔膜槽、纯度4N以上的阴极导电片和阳极导电片、纯度4N以上的阴极导电丝和阳极导电丝、上述铸造得到的银阳极板依次装入电解槽。8.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述的步骤(7)进一步为:(7)获取针状银产品每个阴极下部放一个钻有多孔的有机玻璃盒,电解生长的针状银生成成熟会自动脱落到有机玻璃盒里,及时取出针状银产品。9.如权利要求6所述的方法,其特征在于:所述步骤(31)进一步为:将石墨模具分别经过王水、盐酸浸泡,然后用高纯水煮到中性,在真空条件下经过高温锻烧得到纯净的石墨模具,高温煅烧的时间为1-2小时,煅烧温度为1200度以上。10.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤(32)进一步为:将金属银放入石墨模具内,插上一根Φ3~5mm的石墨棒,经过高温炉铸造成长×宽×高为100×110×10 (mm)的阳极板,冷却后掏出Φ3~5的石墨棒,用高纯水洗净银阳极板,干燥后备用。

说明书

电解法制备电极用针状银的方法

技术领域

本发明涉及一种电解法制备电极用针状银的方法。

背景技术

用于探测设备的探针或电极的针状银是以银晶体结构生长的、有一定的几何形状单晶体针状体,一定大小的针状银有良好导电性,便于与设备连接、固定。若使用普通的纯银来制备探测设备的探针或电极的针状银,则需要机械加工,而针状银较小,机械加工容易产生接触性夹杂和污染。

我国使用的针状银目前依靠国外进口,现有技术中未见相关针状银的有关报道和文献。根据电化学理论,我们研制出电解法制备针状银晶体。

当电解槽通上电流后,阳极Ag+放出电子形成Ag+进入溶液,Ag-e→Ag+;

而阴极Ag+ +e→Ag;一定浓度Ag+和酸度条件下,使两极间的Ag+产生浓度差,促使晶粒向此种离子浓度较大的方向伸长。

申请号为200610124613.1的专利公开了“一种无铜离子电解工艺”,本方法和其区别在于:无铜离子电解工艺,铜杂质的电极电位接近银的电极电位,无铜离子电解工艺是通过KNO3、K2SO4,获得低铜银。“无铜离子”电解工艺必须有足够的金属离子浓度和很大的电流密度获取粉状银。

电解法制备电极用的针状银,包含了提纯和电化学加工技术(电化学加工是指金属电镀、抛光、电化学沉积和铸造等),合适的控制银离子浓度、酸度、电流密度、极间距离,使电解液中银离子产生浓度梯度和浓度差,阴极上银晶体的生长不断的从银离子浓度低向浓度高的方向伸展(延伸),晶体生长的速度大于新的晶核生成和生长速度,达到获得针状的晶体。

发明内容

本发明要解决的技术问题是:针对上述现有技术的不足,提供一种电解法制备电极用针状银的方法。

本发明目的通过下述技术方案来实现:

1、一种电解法制备电极用针状银的方法,该方法包括如下步骤:

1)硝酸银制备

将Ag料加入洁净的容器内,再加入稀硝酸,加热使Ag料缓慢溶解,浓缩去除多余的硝酸后,冷却结晶净化,得到纯净硝酸银;

2)配制电解液

将上述步骤得到的纯净硝酸银,加入去离子水,加入HNO3配成硝酸银电解液,将配制的电解液放入电解槽内;

3)铸造银阳极板

31)将石墨模具洗净,然后在真空条件下经过高温锻烧处理得到纯净的石墨模具;

32)将金属银放入石墨模具内,插上一根石墨棒,经过高温炉铸造,使金属银按模具形状铸造成阳极板,冷却后掏出该石墨棒,用高纯水洗净银阳极板,干燥后备用。

4)装槽

  将阴极片、阳极隔膜槽、阴极导电片和阳极导电片、阴极导电丝和阳极导电丝、上述铸造得到的银阳极板依次装入电解槽;

5)银离子和酸度测定

  测定电解液的银离子浓度和酸度,若电解液中的银离子和酸度满足下列条件则开始电解:

Ag+  的浓度为0.2-0.45/ mol/L

NO3-的浓度为0.35-0.55 mol/L

若测定的Ag+偏低,则加入硝酸银来调节Ag+浓度,或通过加入少量的纯硝酸来增加酸度从而增加银离子浓度,增加酸度后阳极溶解使电解液中的Ag+浓度增加,而阴极析出的金属数量下降;直至满足上述范围;

若测定的NO3-偏低,则加入纯硝酸;

若测定的离子浓度偏高,则加入高纯水;

6)开始电解

按照如下条件进行电解控制:

电流密度  50~120 A/m2 ,           

槽 电 压  0.5~1.2 V,

极间距离  30-50mm,

电解液温度:室 温;

7)获取针状银产品

电解生长的针状银生成成熟脱落到盒里,及时取出针状银产品,目的是防止获得的针状银返溶到电解液里。

8)取出的针状银用高纯水浸泡,用高纯水洗至PH值达到中性。

2、作为优选方式,所述的步骤(5)进一步为:

  (5)测定电解液的银离子浓度和酸度,若电解液中的银离子和酸度满足下列条件则开始电解:

Ag+  的浓度为0.35-0.4mol/L

NO3-的浓度为0.4-0.48 mol/L

若测定的Ag+偏低,则加入硝酸银来调节Ag+浓度,或通过加入少量的纯硝酸来增加酸度从而增加银离子浓度,增加酸度后阳极溶解使电解液中的Ag+浓度增加,而阴极析出的金属数量下降;直至满足上述范围;

若测定的NO3-偏低,则加入纯硝酸;

若测定的离子浓度偏高,则加入高纯水;

Ag+的浓度确定在0.35-0.4mol/L是电解制备电极用针状银的成针基本条件之一。

NO3-的的浓度确定在0.4-0.48 mol/L是电解制备电极用针状银的基本条件之一,这是电解液中一定的银离子浓度所必需的电解液酸度。

3、作为优选方式,所述的步骤(6)进一步为:

6)开始电解

按照如下条件进行电解控制:

电流密度  50~100 A/m2 ,          

槽 电 压  0.5~1.2 V,

极间距离  30-40mm,

电解液温度:室 温。

电解液中阴阳离子浓度、电流密度、极间距离等是针状银制备的主要技术参数,其中某一参数的变化都会影响针状银的形状和尺寸大小,上述参数是通过反复试验摸索到的。

4、作为优选方式,所述的步骤(1)进一步为:

  1)硝酸银制备

将纯度4~6N的Ag料加入容器内,再加入纯度不低于优级纯的稀硝酸,加热至40~80℃,使Ag料缓慢溶解,浓缩去除多余的硝酸后,冷却结晶净化,得到纯净硝酸银。

电解液的制备,要根据需要应用产品的形状、纯度、投入成本要求来选择不同纯度的原料银,电解液的纯度是重要技术条件之一,直接影响产品纯度。

金属银与稀硝酸反应,将加热温度设置在40~80℃有助于加快溶解,若温度过高会使液体或气态逸出造成贵金属损失,过高温度浓缩硝酸银会使得到的硝酸银分解。

5、作为优选方式,所述的步骤(2)进一步为:

(2)配制电解液

将上述步骤得到的纯净硝酸银,加入高纯去离子水,加入优级纯HNO3,配成硝酸银电解液,使配制的硝酸银电解液中的Ag+为 0.28~0.55 mol/L, NO3-的浓度为0.4~0.63 mol/L,将配制的电解液放入电解槽内。

6、作为优选方式,所述的步骤(3)进一步为:

(3)铸造银阳极板

  31)将石墨模具分别经过王水、盐酸浸泡,然后用高纯水煮到中性,在真空条件下经过高温锻烧处理得到纯净的石墨模具;

32)将金属银放入石墨模具内,插上一根石墨棒,经过高温炉铸造,使金属银按模具形状铸造成阳极板,冷却后掏出该石墨棒,用高纯水洗净银阳极板,干燥后备用。

王水是硝酸和盐酸的混合酸,能使大多数金属杂质溶解;1:1的稀盐酸可以使多数金属氧化物溶解;高温煅烧使易挥发杂质挥发掉,通过对石墨模的酸洗和高温煅烧使石墨模纯化。

7、作为优选方式,所述的步骤(4)进一步为:(4)装槽

  将阴极片、阳极隔膜槽、纯度4N以上的阴极导电片和阳极导电片、纯度4N以上的阴极导电丝和阳极导电丝、上述铸造得到的银阳极板依次装入电解槽。

电解槽可采用有机玻璃等稳定高分子材料,因为其不会与电解液发生化学反应,不会污染电解液;上述纯度4N以上的阴极导电片和阳极导电片、纯度4N以上的阴极导电丝和阳极导电丝,可以满足制备纯度为4N的产品要求,不会污染产品。

8、作为优选方式,所述的步骤(7)进一步为:

(7)获取针状银产品

  每个阴极下部放一个钻有多孔的有机玻璃盒,电解生长的针状银生成成熟会自动脱落到有机玻璃盒里,及时取出针状银产品。

多孔的有机玻璃盒用于收集针状银,用多孔的有机玻璃盒把电解液与针状银分开。

9、作为优选方式,所述步骤(31)进一步为:将石墨模具分别经过王水、盐酸浸泡,然后用高纯水煮到中性,在真空条件下经过高温锻烧得到纯净的石墨模具,高温煅烧的时间为1-2小时,煅烧温度为1200℃以上。

使石墨模具在高温煅烧时防止外界污染,将其放置到石英管内,高温煅烧石墨模具,煅烧温度为1200℃以上使石墨模具中的杂质大部分挥发,石英软化点1400℃,石英容器使用温度在1200~1350℃。

  10、作为优选方式,所述步骤(32)进一步为:

将金属银放入石墨模具内,插上一根Φ3~5mm的石墨棒,经过高温炉铸造成长×宽×高为100×110×10 (mm)的阳极板,冷却后掏出Φ3~5mm的石墨棒,用高纯水洗净银阳极板,干燥后备用。

用一根Φ3~5mm的石墨棒垂直于阳极模水平面,使铸造的银阳极留孔,便于穿银丝后的阳极挂接。

所述步骤(4)中的阴极片为纯度4N以上的钛阴极片。

4N以上的钛阴极片可以满足4N或5N高纯银的制备要求。

 

检测元素CuFeZnMgNiSiPbCoCaQ-B标准1.01.01.01.01.0101.01.05.0电解针状银的产品检测结果<1.0<1.0<1.0<1.0<1.0<3.0<1.0<1.0<3.0检测元素TiAuAlSnPdGaPtMnCrQ-B标准1.01.05.01.01.01.01.01.01.0电解针状银的产品检测结果<1.00.53.00.6<1.0<1.00.1<1.0<1.0

表1   电解电解针状银的产品检测结果表

从上表可以看出,利用本方法制得的针状银的纯度可达4N,可以满足探测设备的探针或电极针状银的纯度。

本发明的有益效果:本方法包含了提纯和电化学加工技术(电化学加工是指金属电镀、抛光、电化学沉积和铸造等),本方法通过设置合适的银离子浓度、酸度、电流密度、极间距离等工艺参数,使电解液中银离子产生浓度梯度和浓度差,阴极上银晶体的生长不断的从银离子低浓度向高浓度的方向伸展(延伸),晶体生长的速度大于新的晶核生成和生长速度,从而获得针状的晶体,本方法生产的针状银可用于探测设备的探针或电极,针状银的纯度≥4N,完全取代进口产品,可满足国内生产需求。

附图说明

图1是本方法所使用的设备结构简图。

其中,1为整流器,2为电解槽,3为电极,4为电解液。

具体实施方式

下列非限制性实施例用于说明本发明。

本方法所使用的设备结构如图1所示,整流器将交流电转变为所需要的直流电,电解槽是透明有机玻璃制的,用于装电解液、电极板,透明材料便于实验观察,整流器、电解槽、电解液、电极板等组成了电解装置。阳极与阴极交替安放且保持指定间距。

实施例1

1、一种电解法制备电极用针状银的方法,该方法包括如下步骤:

 1)硝酸银制备

将纯度4N的Ag料加入容器内,再加入纯度不低于优级纯的稀硝酸,加热至40℃,使Ag料缓慢溶解,浓缩去除多余的硝酸后,冷却结晶净化,得到纯净硝酸银;

(2)配制电解液

将上述步骤得到的纯净硝酸银,加入高纯去离子水,加入优级纯HNO3,配成硝酸银电解液,使配制的硝酸银电解液中的Ag+为 0.28 mol/L, NO3-的浓度为0.4 mol/L,将配制的电解液放入电解槽内;

(3)铸造银阳极板

(31)将石墨模具分别经过王水、盐酸浸泡,然后用高纯水煮到中性,在真空条件下经过高温锻烧得到纯净的石墨模具,高温煅烧的时间为1小时,煅烧温度为1200度以上;

(32)将金属银放入石墨模具内,插上一根Φ3~5mm的石墨棒,经过高温炉铸造成长×宽×高为100×110×10 (mm)的阳极板,冷却后掏出Φ3~5的石墨棒,用高纯水洗净银阳极板,干燥后备用;

(4)装槽

  将阴极片、阳极隔膜槽、纯度4N以上的阴极导电片和阳极导电片、纯度4N以上的阴极导电丝和阳极导电丝、上述铸造得到的银阳极板依次装入电解槽。所述阴极片为纯度4N以上的钛阴极片;

5)银离子和酸度测定

  测定电解液的银离子浓度和酸度,若电解液中的银离子和酸度满足下列条件则开始电解:

Ag+  的浓度为0.2mol/L

NO3-的浓度为0.35 mol/L;

若测定的Ag+偏低,则加入硝酸银来调节Ag+浓度,或通过加入少量的纯硝酸来增加酸度从而增加银离子浓度,增加酸度后阳极溶解使电解液中的Ag+浓度增加,而阴极析出的金属数量下降;直至满足上述范围;

若测定的NO3-偏低,则加入纯硝酸;

若测定的离子浓度偏高,则加入高纯水;

6)开始电解

按照如下条件进行电解控制:

电流密度  50 A/m2 ,           

槽 电 压  0.5 V,

极间距离  30mm,

电解液温度:室 温;

(7)获取针状银产品

  每个阴极下部放一个钻有多孔的有机玻璃盒,电解生长的针状银生成成熟会自动脱落到有机玻璃盒里,及时取出针状银产品;

8)取出的针状银用高纯水浸泡,用高纯水洗至PH值达到中性。

实施例2

1、一种电解法制备电极用针状银的方法,该方法包括如下步骤:

 1)硝酸银制备

将纯度6N的Ag料加入容器内,再加入纯度不低于优级纯的稀硝酸,加热至80℃,使Ag料缓慢溶解,浓缩去除多余的硝酸后,冷却结晶净化,得到纯净硝酸银;

(2)配制电解液

将上述步骤得到的纯净硝酸银,加入高纯去离子水,加入优级纯HNO3,配成硝酸银电解液,使配制的硝酸银电解液中的Ag+为0.55 mol/L, NO3-的浓度为0.63 mol/L,将配制的电解液放入电解槽内;

(3)铸造银阳极板

(31)将石墨模具分别经过王水、盐酸浸泡,然后用高纯水煮到中性,在真空条件下经过高温锻烧得到纯净的石墨模具,高温煅烧的时间为2小时,煅烧温度为1200度以上;

(32)将金属银放入石墨模具内,插上一根Φ3~5mm的石墨棒,经过高温炉铸造成长×宽×高为100×110×10 (mm)的阳极板,冷却后掏出Φ3~5的石墨棒,用高纯水洗净银阳极板,干燥后备用;

(4)装槽

  将阴极片、阳极隔膜槽、纯度4N以上的阴极导电片和阳极导电片、纯度4N以上的阴极导电丝和阳极导电丝、上述铸造得到的银阳极板依次装入电解槽。所述阴极片为纯度4N以上的钛阴极片;

5)银离子和酸度测定

  测定电解液的银离子浓度和酸度,若电解液中的银离子和酸度满足下列条件则开始电解:

Ag+  的浓度为0.45 mol/L

NO3-的浓度为0.55 mol/L;

若测定的Ag+偏低,则加入硝酸银来调节Ag+浓度,或通过加入少量的纯硝酸来增加酸度从而增加银离子浓度,增加酸度后阳极溶解使电解液中的Ag+浓度增加,而阴极析出的金属数量下降;直至满足上述范围;

若测定的NO3-偏低,则加入纯硝酸;

若测定的离子浓度偏高,则加入高纯水;

6)开始电解

按照如下条件进行电解控制:

电流密度  120 A/m2 ,           

槽 电 压  1.2 V,

极间距离  50mm,

电解液温度:室 温;

(7)获取针状银产品

  每个阴极下部放一个钻有多孔的有机玻璃盒,电解生长的针状银生成成熟会自动脱落到有机玻璃盒里,及时取出针状银产品;

8)取出的针状银用高纯水浸泡,用高纯水洗至PH值达到中性。

实施例3

1、一种电解法制备电极用针状银的方法,该方法包括如下步骤:

 1)硝酸银制备

将纯度5N的Ag料加入容器内,再加入纯度不低于优级纯的稀硝酸,加热至60℃,使Ag料缓慢溶解,浓缩去除多余的硝酸后,冷却结晶净化,得到纯净硝酸银;

(2)配制电解液

将上述步骤得到的纯净硝酸银,加入高纯去离子水,加入优级纯HNO3,配成硝酸银电解液,使配制的硝酸银电解液中的Ag+为 0.35 mol/L, NO3-的浓度为0.5mol/L,将配制的电解液放入电解槽内;

(3)铸造银阳极板

(31)将石墨模具分别经过王水、盐酸浸泡,然后用高纯水煮到中性,在真空条件下经过高温锻烧得到纯净的石墨模具,高温煅烧的时间为1.5小时,煅烧温度为1200度以上;

(32)将金属银放入石墨模具内,插上一根Φ3~5mm的石墨棒,经过高温炉铸造成长×宽×高为100×110×10 (mm)的阳极板,冷却后掏出Φ3~5的石墨棒,用高纯水洗净银阳极板,干燥后备用;

(4)装槽

  将阴极片、阳极隔膜槽、纯度4N以上的阴极导电片和阳极导电片、纯度4N以上的阴极导电丝和阳极导电丝、上述铸造得到的银阳极板依次装入电解槽。所述阴极片为纯度4N以上的钛阴极片;

5)银离子和酸度测定

  测定电解液的银离子浓度和酸度,若电解液中的银离子和酸度满足下列条件则开始电解:

Ag+  的浓度为0.35mol/L

NO3-的浓度为0.4 mol/L;

若测定的Ag+偏低,则加入硝酸银来调节Ag+浓度,或通过加入少量的纯硝酸来增加酸度从而增加银离子浓度,增加酸度后阳极溶解使电解液中的Ag+浓度增加,而阴极析出的金属数量下降;直至满足上述范围;

若测定的NO3-偏低,则加入纯硝酸;

若测定的离子浓度偏高,则加入高纯水;

6)开始电解

按照如下条件进行电解控制:

电流密度  100A/m2 ,           

槽 电 压  1.0 V,

极间距离  40mm,

电解液温度:室 温;

(7)获取针状银产品

  每个阴极下部放一个钻有多孔的有机玻璃盒,电解生长的针状银生成成熟会自动脱落到有机玻璃盒里,及时取出针状银产品;

8)取出的针状银用高纯水浸泡,用高纯水洗至PH值达到中性。

实施例4

1、一种电解法制备电极用针状银的方法,该方法包括如下步骤:

 1)硝酸银制备

将纯度5N的Ag料加入容器内,再加入纯度不低于优级纯的稀硝酸,加热至71℃,使Ag料缓慢溶解,浓缩去除多余的硝酸后,冷却结晶净化,得到纯净硝酸银;

(2)配制电解液

将上述步骤得到的纯净硝酸银,加入高纯去离子水,加入优级纯HNO3,配成硝酸银电解液,使配制的硝酸银电解液中的Ag+为 0.5mol/L, NO3-的浓度为0.4~0.55 mol/L,将配制的电解液放入电解槽内;

(3)铸造银阳极板

(31)将石墨模具分别经过王水、盐酸浸泡,然后用高纯水煮到中性,在真空条件下经过高温锻烧得到纯净的石墨模具,高温煅烧的时间为2小时,煅烧温度为1200度以上;

(32)将金属银放入石墨模具内,插上一根Φ3~5mm的石墨棒,经过高温炉铸造成长×宽×高为100×110×10 (mm)的阳极板,冷却后掏出Φ3~5的石墨棒,用高纯水洗净银阳极板,干燥后备用;

(4)装槽

  将阴极片、阳极隔膜槽、纯度4N以上的阴极导电片和阳极导电片、纯度4N以上的阴极导电丝和阳极导电丝、上述铸造得到的银阳极板依次装入电解槽。所述阴极片为纯度4N以上的钛阴极片;

5)银离子和酸度测定

  测定电解液的银离子浓度和酸度,若电解液中的银离子和酸度满足下列条件则开始电解:

Ag+  的浓度为0.4mol/L

NO3-的浓度为0.48mol/L;

若测定的Ag+偏低,则加入硝酸银来调节Ag+浓度,或通过加入少量的纯硝酸来增加酸度从而增加银离子浓度,增加酸度后阳极溶解使电解液中的Ag+浓度增加,而阴极析出的金属数量下降;直至满足上述范围;

若测定的NO3-偏低,则加入纯硝酸;

若测定的离子浓度偏高,则加入高纯水;

6)开始电解

按照如下条件进行电解控制:

电流密度  80 A/m2 ,           

槽 电 压  1.0 V,

极间距离  40mm,

电解液温度:室 温;

(7)获取针状银产品

  每个阴极下部放一个钻有多孔的有机玻璃盒,电解生长的针状银生成成熟会自动脱落到有机玻璃盒里,及时取出针状银产品;

8)取出的针状银用高纯水浸泡,用高纯水洗至PH值达到中性。

实施例5

1、一种电解法制备电极用针状银的方法,该方法包括如下步骤:

 (1)硝酸银制备

将纯度5N的Ag料加入容器内,再加入纯度不低于优级纯的稀硝酸,加热至71℃,使Ag料缓慢溶解,浓缩去除多余的硝酸后,冷却结晶净化,得到纯净硝酸银;

(2)配制电解液

将上述步骤得到的纯净硝酸银,加入高纯去离子水,加入优级纯HNO3,配成硝酸银电解液,使配制的硝酸银电解液中的Ag+为 0.5mol/L, NO3-的浓度为0.5 mol/L,将配制的电解液放入电解槽内;

(3)铸造银阳极板

(31)将石墨模具分别经过王水、盐酸浸泡,然后用高纯水煮到中性,在真空条件下经过高温锻烧得到纯净的石墨模具,高温煅烧的时间为1.5小时,煅烧温度为1200度以上;

(32)将金属银放入石墨模具内,插上一根Φ3~5mm的石墨棒,经过高温炉铸造成长×宽×高为100×110×10 (mm)的阳极板,冷却后掏出Φ3~5的石墨棒,用高纯水洗净银阳极板,干燥后备用;

(4)装槽

  将阴极片、阳极隔膜槽、纯度4N以上的阴极导电片和阳极导电片、纯度4N以上的阴极导电丝和阳极导电丝、上述铸造得到的银阳极板依次装入电解槽。所述阴极片为纯度4N以上的钛阴极片;

5)银离子和酸度测定

  测定电解液的银离子浓度和酸度,若电解液中的银离子和酸度满足下列条件则开始电解:

Ag+  的浓度为0.4mol/L

NO3-的浓度为0.48mol/L;

若测定的Ag+偏低,则加入硝酸银来调节Ag+浓度,或通过加入少量的纯硝酸来增加酸度从而增加银离子浓度,增加酸度后阳极溶解使电解液中的Ag+浓度增加,而阴极析出的金属数量下降;直至满足上述范围;

若测定的NO3-偏低,则加入纯硝酸;

若测定的离子浓度偏高,则加入高纯水;

6)开始电解

按照如下条件进行电解控制:

电流密度  80 A/m2 ,           

槽 电 压  1.0 V,

极间距离  40mm,

电解液温度:室 温;

(7)获取针状银产品

  每个阴极下部放一个钻有多孔的有机玻璃盒,电解生长的针状银生成成熟会自动脱落到有机玻璃盒里,及时取出针状银产品;

8)取出的针状银用高纯水浸泡,用高纯水洗至PH值达到中性。

实施例6

1、一种电解法制备电极用针状银的方法,该方法包括如下步骤:

 (1)硝酸银制备

将纯度4-6N的Ag料加入容器内,再加入纯度不低于优级纯的稀硝酸,加热至50-70℃,使Ag料缓慢溶解,浓缩去除多余的硝酸后,冷却结晶净化,得到纯净硝酸银;

(2)配制电解液

将上述步骤得到的纯净硝酸银,加入高纯去离子水,加入优级纯HNO3,配成硝酸银电解液,使配制的硝酸银电解液中的Ag+为 0.3-0.5mol/L, NO3-的浓度为0.5 -0.6mol/L,将配制的电解液放入电解槽内;

(3)铸造银阳极板

(31)将石墨模具分别经过王水、盐酸浸泡,然后用高纯水煮到中性,在真空条件下经过高温锻烧得到纯净的石墨模具,高温煅烧的时间为1.5小时,煅烧温度为1200度以上;

(32)将金属银放入石墨模具内,插上一根Φ3~5mm的石墨棒,经过高温炉铸造成长×宽×高为100×110×10 (mm)的阳极板,冷却后掏出Φ3~5的石墨棒,用高纯水洗净银阳极板,干燥后备用;

(4)装槽

  将阴极片、阳极隔膜槽、纯度4N以上的阴极导电片和阳极导电片、纯度4N以上的阴极导电丝和阳极导电丝、上述铸造得到的银阳极板依次装入电解槽。所述阴极片为纯度4N以上的钛阴极片;

5)银离子和酸度测定

  测定电解液的银离子浓度和酸度,若电解液中的银离子和酸度满足下列条件则开始电解:

Ag+  的浓度为0.25-0.4mol/L

NO3-的浓度为0.35-0.45mol/L;

若测定的Ag+偏低,则加入硝酸银来调节Ag+浓度,或通过加入少量的纯硝酸来增加酸度从而增加银离子浓度,增加酸度后阳极溶解使电解液中的Ag+浓度增加,而阴极析出的金属数量下降;直至满足上述范围;

若测定的NO3-偏低,则加入纯硝酸;

若测定的离子浓度偏高,则加入高纯水;

6)开始电解

按照如下条件进行电解控制:

电流密度 60-95 A/m2 ,           

槽 电 压 0.7- 1.0 V,

极间距离  35-45mm,

电解液温度:室 温;

(7)获取针状银产品

  每个阴极下部放一个钻有多孔的有机玻璃盒,电解生长的针状银生成成熟会自动脱落到有机玻璃盒里,及时取出针状银产品;

8)取出的针状银用高纯水浸泡,用高纯水洗至PH值达到中性。

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1、(10)申请公布号 CN 102828204 A(43)申请公布日 2012.12.19CN102828204A*CN102828204A*(21)申请号 201210312070.1(22)申请日 2012.08.29C25C 5/02(2006.01)C30B 29/62(2006.01)C30B 7/12(2006.01)(71)申请人东方电气集团峨嵋半导体材料有限公司地址 614200 四川省乐山市峨眉山市符北路88号(72)发明人陈国忠 杨卫东(74)专利代理机构成都九鼎天元知识产权代理有限公司 51214代理人敖欢 詹永斌(54) 发明名称电解法制备电极用针状银的方法(57) 摘要。

2、本发明公开了一种电解法制备电极用针状银的方法,该方法包括如下步骤:1)硝酸银制备、2)配制电解液、3)铸造银阳极板、4)装槽、5)银离子和酸度测定、6)开始电解、7)获取针状银产品电、8)取出的针状银用高纯水浸泡;本方法包含了提纯和电化学加工技术,本方法通过设置合适的银离子浓度、酸度、电流密度、极间距离等工艺参数,使电解液中银离子产生浓度梯度和浓度差,阴极上银晶体的生长不断的从银离子低浓度向高浓度的方向伸展,晶体生长的速度大于新的晶核生成和生长速度,从而获得针状的晶体,本方法生产的针状银可用于探测设备的探针或电极,针状银的纯度4N,可完全取代进口产品,满足国内生产需求。(51)Int.Cl.权。

3、利要求书3页 说明书11页 附图1页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 3 页 说明书 11 页 附图 1 页1/3页21.一种电解法制备电极用针状银的方法,其特征在于:该方法包括如下步骤:1)硝酸银制备将料加入洁净的容器内,再加入稀硝酸,加热使料缓慢溶解,浓缩去除多余的硝酸后,冷却结晶净化,得到纯净硝酸银;2)配制电解液将上述步骤得到的纯净硝酸银,加入去离子水,加入HNO3配成硝酸银电解液,将配制的电解液放入电解槽内;3)铸造银阳极板31)将石墨模具洗净,然后在真空条件下经过高温锻烧处理得到纯净的石墨模具;32)将金属银放入石墨模具内,插上一根石墨棒,经过高温。

4、炉铸造,使金属银按模具形状铸造成阳极板,冷却后掏出该石墨棒,用高纯水洗净银阳极板,干燥后备用;4)装槽将阴极片、阳极隔膜槽、阴极导电片和阳极导电片、阴极导电丝和阳极导电丝、上述铸造得到的银阳极板依次装入电解槽;5)银离子和酸度测定测定电解液的银离子浓度和酸度,若电解液中的银离子和酸度满足下列条件则开始电解:Ag的浓度为0.2-0.45 mol/LNO3-的浓度为0.35-0.55 mol/L;若测定的Ag偏低,则加入硝酸银来调节Ag+浓度,或通过加入少量的纯硝酸来增加酸度从而增加银离子浓度,增加酸度后阳极溶解使电解液中的Ag+浓度增加,而阴极析出的金属数量下降;直至满足上述范围;若测定的NO3。

5、-偏低,则加入纯硝酸;若测定的离子浓度偏高,则加入高纯水;6)开始电解按照如下条件进行电解控制:电流密度 50120 A/m2, 槽 电 压 0.51.2 V,极间距离 30-50mm,电解液温度:室 温;7)获取针状银产品电解生长的针状银生成成熟脱落到盒里,及时取出针状银产品;8)取出的针状银用高纯水浸泡,用高纯水洗至值达到中性。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述的步骤(5)进一步为:(5)测定电解液的银离子浓度和酸度,若电解液中的银离子和酸度满足下列条件则开始电解:Ag的浓度为0.35-0.4/ mol/LNO3-的浓度为0.4-0.48 mol/L若测定的Ag偏低,则加入硝酸银。

6、来调节Ag+浓度,或通过加入少量的纯硝酸来增加酸权 利 要 求 书CN 102828204 A2/3页3度从而增加银离子浓度,增加酸度后阳极溶解使电解液中的Ag+浓度增加,而阴极析出的金属数量下降;直至满足上述范围;若测定的NO3-偏低,则加入纯硝酸;若测定的离子浓度偏高,则加入高纯水。3.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述的步骤(6)进一步为:6)开始电解按照如下条件进行电解控制:电流密度 50100 A/m2, 槽 电 压 0.51.2 V,极间距离 30-40mm,电解液温度:室 温。4.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述的步骤(1)进一步为:(1)硝酸银制备将纯度46N的料。

7、加入容器内,再加入纯度不低于优级纯的稀硝酸,加热至4080,使料缓慢溶解,浓缩去除多余的硝酸后,冷却结晶净化,得到纯净硝酸银。5.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述的步骤(2)进一步为:(2)配制电解液将上述步骤得到的纯净硝酸银,加入高纯去离子水,加入优级纯HNO3,配成硝酸银电解液,使配制的硝酸银电解液中的Ag为0.280.55 mol/L, NO3-的浓度为0.40.63 mol/L,将配制的电解液放入电解槽内。6.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述的步骤(3)进一步为:(3)铸造银阳极板31)将石墨模具分别经过王水、盐酸浸泡,然后用高纯水煮到中性,在真空条件下经过高温锻烧处理。

8、得到纯净的石墨模具;32)将金属银放入石墨模具内,插上一根石墨棒,经过高温炉铸造,使金属银按模具形状铸造成阳极板,冷却后掏出该石墨棒,用高纯水洗净银阳极板,干燥后备用。7.如权利要求6所述的方法,其特征在于:所述的步骤(4)进一步为:(4)装槽将阴极片、阳极隔膜槽、纯度4N以上的阴极导电片和阳极导电片、纯度4N以上的阴极导电丝和阳极导电丝、上述铸造得到的银阳极板依次装入电解槽。8.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述的步骤(7)进一步为:(7)获取针状银产品每个阴极下部放一个钻有多孔的有机玻璃盒,电解生长的针状银生成成熟会自动脱落到有机玻璃盒里,及时取出针状银产品。9.如权利要求6所述的方。

9、法,其特征在于:所述步骤(31)进一步为:将石墨模具分别经过王水、盐酸浸泡,然后用高纯水煮到中性,在真空条件下经过高温锻烧得到纯净的石墨模具,高温煅烧的时间为1-2小时,煅烧温度为1200度以上。10.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤(32)进一步为:将金属银放入石墨模具内,插上一根35mm的石墨棒,经过高温炉铸造成长权 利 要 求 书CN 102828204 A3/3页4宽高为10011010 (mm)的阳极板,冷却后掏出35的石墨棒,用高纯水洗净银阳极板,干燥后备用。权 利 要 求 书CN 102828204 A1/11页5电解法制备电极用针状银的方法技术领域0001 本发明涉。

10、及一种电解法制备电极用针状银的方法。背景技术0002 用于探测设备的探针或电极的针状银是以银晶体结构生长的、有一定的几何形状单晶体针状体,一定大小的针状银有良好导电性,便于与设备连接、固定。若使用普通的纯银来制备探测设备的探针或电极的针状银,则需要机械加工,而针状银较小,机械加工容易产生接触性夹杂和污染。0003 我国使用的针状银目前依靠国外进口,现有技术中未见相关针状银的有关报道和文献。根据电化学理论,我们研制出电解法制备针状银晶体。0004 当电解槽通上电流后,阳极Ag+放出电子形成Ag+进入溶液,AgeAg+;而阴极Ag+ +eAg;一定浓度Ag+和酸度条件下,使两极间的Ag+产生浓度差。

11、,促使晶粒向此种离子浓度较大的方向伸长。0005 申请号为200610124613.1的专利公开了“一种无铜离子电解工艺”,本方法和其区别在于:无铜离子电解工艺,铜杂质的电极电位接近银的电极电位,无铜离子电解工艺是通过KNO3、K2SO4,获得低铜银。“无铜离子”电解工艺必须有足够的金属离子浓度和很大的电流密度获取粉状银。0006 电解法制备电极用的针状银,包含了提纯和电化学加工技术(电化学加工是指金属电镀、抛光、电化学沉积和铸造等),合适的控制银离子浓度、酸度、电流密度、极间距离,使电解液中银离子产生浓度梯度和浓度差,阴极上银晶体的生长不断的从银离子浓度低向浓度高的方向伸展(延伸),晶体生长。

12、的速度大于新的晶核生成和生长速度,达到获得针状的晶体。发明内容0007 本发明要解决的技术问题是:针对上述现有技术的不足,提供一种电解法制备电极用针状银的方法。0008 本发明目的通过下述技术方案来实现:1、一种电解法制备电极用针状银的方法,该方法包括如下步骤:1)硝酸银制备将料加入洁净的容器内,再加入稀硝酸,加热使料缓慢溶解,浓缩去除多余的硝酸后,冷却结晶净化,得到纯净硝酸银;2)配制电解液将上述步骤得到的纯净硝酸银,加入去离子水,加入HNO3配成硝酸银电解液,将配制的电解液放入电解槽内;3)铸造银阳极板31)将石墨模具洗净,然后在真空条件下经过高温锻烧处理得到纯净的石墨模具;说 明 书CN。

13、 102828204 A2/11页632)将金属银放入石墨模具内,插上一根石墨棒,经过高温炉铸造,使金属银按模具形状铸造成阳极板,冷却后掏出该石墨棒,用高纯水洗净银阳极板,干燥后备用。0009 4)装槽将阴极片、阳极隔膜槽、阴极导电片和阳极导电片、阴极导电丝和阳极导电丝、上述铸造得到的银阳极板依次装入电解槽;5)银离子和酸度测定测定电解液的银离子浓度和酸度,若电解液中的银离子和酸度满足下列条件则开始电解:Ag的浓度为0.2-0.45/ mol/LNO3-的浓度为0.35-0.55 mol/L若测定的Ag偏低,则加入硝酸银来调节Ag+浓度,或通过加入少量的纯硝酸来增加酸度从而增加银离子浓度,增加。

14、酸度后阳极溶解使电解液中的Ag+浓度增加,而阴极析出的金属数量下降;直至满足上述范围;若测定的NO3-偏低,则加入纯硝酸;若测定的离子浓度偏高,则加入高纯水;6)开始电解按照如下条件进行电解控制:电流密度 50120 A/m2, 槽 电 压 0.51.2 V,极间距离 30-50mm,电解液温度:室 温;7)获取针状银产品电解生长的针状银生成成熟脱落到盒里,及时取出针状银产品,目的是防止获得的针状银返溶到电解液里。0010 8)取出的针状银用高纯水浸泡,用高纯水洗至值达到中性。0011 2、作为优选方式,所述的步骤(5)进一步为:(5)测定电解液的银离子浓度和酸度,若电解液中的银离子和酸度满足。

15、下列条件则开始电解:Ag的浓度为0.35-0.4mol/LNO3-的浓度为0.4-0.48 mol/L若测定的Ag偏低,则加入硝酸银来调节Ag+浓度,或通过加入少量的纯硝酸来增加酸度从而增加银离子浓度,增加酸度后阳极溶解使电解液中的Ag+浓度增加,而阴极析出的金属数量下降;直至满足上述范围;若测定的NO3-偏低,则加入纯硝酸;若测定的离子浓度偏高,则加入高纯水;Ag的浓度确定在0.35-0.4mol/L是电解制备电极用针状银的成针基本条件之一。0012 NO3-的的浓度确定在0.4-0.48 mol/L是电解制备电极用针状银的基本条件之一,这是电解液中一定的银离子浓度所必需的电解液酸度。001。

16、3 3、作为优选方式,所述的步骤(6)进一步为:说 明 书CN 102828204 A3/11页76)开始电解按照如下条件进行电解控制:电流密度 50100 A/m2, 槽 电 压 0.51.2 V,极间距离 30-40mm,电解液温度:室 温。0014 电解液中阴阳离子浓度、电流密度、极间距离等是针状银制备的主要技术参数,其中某一参数的变化都会影响针状银的形状和尺寸大小,上述参数是通过反复试验摸索到的。0015 4、作为优选方式,所述的步骤(1)进一步为:1)硝酸银制备将纯度46N的料加入容器内,再加入纯度不低于优级纯的稀硝酸,加热至4080,使料缓慢溶解,浓缩去除多余的硝酸后,冷却结晶净化。

17、,得到纯净硝酸银。0016 电解液的制备,要根据需要应用产品的形状、纯度、投入成本要求来选择不同纯度的原料银,电解液的纯度是重要技术条件之一,直接影响产品纯度。0017 金属银与稀硝酸反应,将加热温度设置在4080有助于加快溶解,若温度过高会使液体或气态逸出造成贵金属损失,过高温度浓缩硝酸银会使得到的硝酸银分解。0018 5、作为优选方式,所述的步骤(2)进一步为:(2)配制电解液将上述步骤得到的纯净硝酸银,加入高纯去离子水,加入优级纯HNO3,配成硝酸银电解液,使配制的硝酸银电解液中的Ag为0.280.55 mol/L, NO3-的浓度为0.40.63 mol/L,将配制的电解液放入电解槽内。

18、。0019 6、作为优选方式,所述的步骤(3)进一步为:(3)铸造银阳极板31)将石墨模具分别经过王水、盐酸浸泡,然后用高纯水煮到中性,在真空条件下经过高温锻烧处理得到纯净的石墨模具;32)将金属银放入石墨模具内,插上一根石墨棒,经过高温炉铸造,使金属银按模具形状铸造成阳极板,冷却后掏出该石墨棒,用高纯水洗净银阳极板,干燥后备用。0020 王水是硝酸和盐酸的混合酸,能使大多数金属杂质溶解;1:1的稀盐酸可以使多数金属氧化物溶解;高温煅烧使易挥发杂质挥发掉,通过对石墨模的酸洗和高温煅烧使石墨模纯化。0021 7、作为优选方式,所述的步骤(4)进一步为:(4)装槽将阴极片、阳极隔膜槽、纯度4N以上。

19、的阴极导电片和阳极导电片、纯度4N以上的阴极导电丝和阳极导电丝、上述铸造得到的银阳极板依次装入电解槽。0022 电解槽可采用有机玻璃等稳定高分子材料,因为其不会与电解液发生化学反应,不会污染电解液;上述纯度4N以上的阴极导电片和阳极导电片、纯度4N以上的阴极导电丝和阳极导电丝,可以满足制备纯度为4N的产品要求,不会污染产品。0023 8、作为优选方式,所述的步骤(7)进一步为:(7)获取针状银产品说 明 书CN 102828204 A4/11页8每个阴极下部放一个钻有多孔的有机玻璃盒,电解生长的针状银生成成熟会自动脱落到有机玻璃盒里,及时取出针状银产品。0024 多孔的有机玻璃盒用于收集针状银。

20、,用多孔的有机玻璃盒把电解液与针状银分开。0025 9、作为优选方式,所述步骤(31)进一步为:将石墨模具分别经过王水、盐酸浸泡,然后用高纯水煮到中性,在真空条件下经过高温锻烧得到纯净的石墨模具,高温煅烧的时间为1-2小时,煅烧温度为1200以上。0026 使石墨模具在高温煅烧时防止外界污染,将其放置到石英管内,高温煅烧石墨模具,煅烧温度为1200以上使石墨模具中的杂质大部分挥发,石英软化点1400,石英容器使用温度在12001350。0027 10、作为优选方式,所述步骤(32)进一步为:将金属银放入石墨模具内,插上一根35mm的石墨棒,经过高温炉铸造成长宽高为10011010 (mm)的阳。

21、极板,冷却后掏出35mm的石墨棒,用高纯水洗净银阳极板,干燥后备用。0028 用一根35mm的石墨棒垂直于阳极模水平面,使铸造的银阳极留孔,便于穿银丝后的阳极挂接。0029 所述步骤(4)中的阴极片为纯度4N以上的钛阴极片。0030 4N以上的钛阴极片可以满足4N或5N高纯银的制备要求。0031 检测元素Cu Fe Zn Mg Ni Si Pb Co CaQ-B标准1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 10 1.0 1.0 5.0电解针状银的产品检测结果1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 3.0 1.0 1.0 3.0检测元素Ti Au Al Sn Pd Ga Pt Mn CrQ-B标准。

22、1.0 1.0 5.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0电解针状银的产品检测结果1.0 0.5 3.0 0.6 1.0 1.0 0.1 1.0 1.0表1 电解电解针状银的产品检测结果表从上表可以看出,利用本方法制得的针状银的纯度可达4N,可以满足探测设备的探针或电极针状银的纯度。0032 本发明的有益效果:本方法包含了提纯和电化学加工技术(电化学加工是指金属电镀、抛光、电化学沉积和铸造等),本方法通过设置合适的银离子浓度、酸度、电流密度、极间距离等工艺参数,使电解液中银离子产生浓度梯度和浓度差,阴极上银晶体的生长不断的从银离子低浓度向高浓度的方向伸展(延伸),晶体生长的速度大于。

23、新的晶核生成和生长速度,从而获得针状的晶体,本方法生产的针状银可用于探测设备的探针或电极,针状银的纯度4N,完全取代进口产品,可满足国内生产需求。附图说明0033 图1是本方法所使用的设备结构简图。0034 其中,1为整流器,2为电解槽,3为电极,4为电解液。具体实施方式0035 下列非限制性实施例用于说明本发明。说 明 书CN 102828204 A5/11页90036 本方法所使用的设备结构如图1所示,整流器将交流电转变为所需要的直流电,电解槽是透明有机玻璃制的,用于装电解液、电极板,透明材料便于实验观察,整流器、电解槽、电解液、电极板等组成了电解装置。阳极与阴极交替安放且保持指定间距。0。

24、037 实施例11、一种电解法制备电极用针状银的方法,该方法包括如下步骤:1)硝酸银制备将纯度4N的料加入容器内,再加入纯度不低于优级纯的稀硝酸,加热至40,使料缓慢溶解,浓缩去除多余的硝酸后,冷却结晶净化,得到纯净硝酸银;(2)配制电解液将上述步骤得到的纯净硝酸银,加入高纯去离子水,加入优级纯HNO3,配成硝酸银电解液,使配制的硝酸银电解液中的Ag为0.28 mol/L, NO3-的浓度为0.4 mol/L,将配制的电解液放入电解槽内;(3)铸造银阳极板(31)将石墨模具分别经过王水、盐酸浸泡,然后用高纯水煮到中性,在真空条件下经过高温锻烧得到纯净的石墨模具,高温煅烧的时间为1小时,煅烧温度。

25、为1200度以上;(32)将金属银放入石墨模具内,插上一根35mm的石墨棒,经过高温炉铸造成长宽高为10011010 (mm)的阳极板,冷却后掏出35的石墨棒,用高纯水洗净银阳极板,干燥后备用;(4)装槽将阴极片、阳极隔膜槽、纯度4N以上的阴极导电片和阳极导电片、纯度4N以上的阴极导电丝和阳极导电丝、上述铸造得到的银阳极板依次装入电解槽。所述阴极片为纯度4N以上的钛阴极片;5)银离子和酸度测定测定电解液的银离子浓度和酸度,若电解液中的银离子和酸度满足下列条件则开始电解:Ag的浓度为0.2mol/LNO3-的浓度为0.35 mol/L;若测定的Ag偏低,则加入硝酸银来调节Ag+浓度,或通过加入少。

26、量的纯硝酸来增加酸度从而增加银离子浓度,增加酸度后阳极溶解使电解液中的Ag+浓度增加,而阴极析出的金属数量下降;直至满足上述范围;若测定的NO3-偏低,则加入纯硝酸;若测定的离子浓度偏高,则加入高纯水;6)开始电解按照如下条件进行电解控制:电流密度 50 A/m2, 槽 电 压 0.5 V,极间距离 30mm,电解液温度:室 温;(7)获取针状银产品说 明 书CN 102828204 A6/11页10每个阴极下部放一个钻有多孔的有机玻璃盒,电解生长的针状银生成成熟会自动脱落到有机玻璃盒里,及时取出针状银产品;8)取出的针状银用高纯水浸泡,用高纯水洗至值达到中性。0038 实施例21、一种电解法。

27、制备电极用针状银的方法,该方法包括如下步骤:1)硝酸银制备将纯度6N的料加入容器内,再加入纯度不低于优级纯的稀硝酸,加热至80,使料缓慢溶解,浓缩去除多余的硝酸后,冷却结晶净化,得到纯净硝酸银;(2)配制电解液将上述步骤得到的纯净硝酸银,加入高纯去离子水,加入优级纯HNO3,配成硝酸银电解液,使配制的硝酸银电解液中的Ag为0.55 mol/L, NO3-的浓度为0.63 mol/L,将配制的电解液放入电解槽内;(3)铸造银阳极板(31)将石墨模具分别经过王水、盐酸浸泡,然后用高纯水煮到中性,在真空条件下经过高温锻烧得到纯净的石墨模具,高温煅烧的时间为2小时,煅烧温度为1200度以上;(32)将。

28、金属银放入石墨模具内,插上一根35mm的石墨棒,经过高温炉铸造成长宽高为10011010 (mm)的阳极板,冷却后掏出35的石墨棒,用高纯水洗净银阳极板,干燥后备用;(4)装槽将阴极片、阳极隔膜槽、纯度4N以上的阴极导电片和阳极导电片、纯度4N以上的阴极导电丝和阳极导电丝、上述铸造得到的银阳极板依次装入电解槽。所述阴极片为纯度4N以上的钛阴极片;5)银离子和酸度测定测定电解液的银离子浓度和酸度,若电解液中的银离子和酸度满足下列条件则开始电解:Ag的浓度为0.45 mol/LNO3-的浓度为0.55 mol/L;若测定的Ag偏低,则加入硝酸银来调节Ag+浓度,或通过加入少量的纯硝酸来增加酸度从而增加银离子浓度,增加酸度后阳极溶解使电解液中的Ag+浓度增加,而阴极析出的金属数量下降;直至满足上述范围;若测定的NO3-偏低,则加入纯硝酸;若测定的离子浓度偏高,则加入高纯水;6)开始电解按照如下条件进行电解控制:电流密度 120 A/m2, 槽 电 压 1.2 V,极间距离 50mm,电解液温度:室 温;(7)获取针状银产品说 明 书CN 102828204 A10。

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