Модификация гранулометрического состава ультрадисперсных порошков серебра

Обложка

Цитировать

Полный текст

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 ультра- звуковой ванне ПСБ-5735-05. Результаты. Установлено, что исходный порошок се- ребра 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 %.

Об авторах

Константин Николаевич Нищев

Национальный исследовательский Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарёва

Автор, ответственный за переписку.
Email: nishchev@inbox.ru

кандидат физико-математических наук, доцент, директор Института наукоемких технологий и новых материалов

(Россия, г. Саранск, ул. Большевистская, 68)

Михаил Ильич Новопольцев

Национальный исследовательский Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарёва

Email: novopol@inbox.ru

кандидат физико-математических наук, доцент, ведущий научный сотрудник кафедры физического материаловедения

(Россия, г. Саранск, ул. Большевистская, 68)

Сергей Геннадьевич Кострюков

Национальный исследовательский Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарёва

Email: kostryukov_sg@mail.ru

кандидат химических наук, доцент, доцент кафедры фундаментальной химии и химической технологии

(Россия, г. Саранск, ул. Большевистская, 68)

Александр Алексеевич Пыненков

Национальный исследовательский Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарёва

Email: alekspyn@yandex.ru

младший научный сотрудник кафедры физического материаловедения

(Россия, г. Саранск, ул. Большевистская, 68)

Екатерина Николаевна Лютова

Национальный исследовательский Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарёва

Email: ekat.lyutova@yandex.ru

младший научный сотрудник кафедры физического материаловедения

(Россия, г. Саранск, ул. Большевистская, 68)

Елена Валерьевна Безрукова

Национальный исследовательский Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарёва

Email: tadaakiyattsu@gmail.com

кандидат химических наук, доцент кафедры фундаментальной химии и химической технологии

(Россия, г. Саранск, ул. Большевистская, 68)

Список литературы

  1. Gobl C., Beckedahl P., Braml H. Low Temperature Sinter Technology Die Attachment for Automotive Power Electronic Applications // Proc. Automotive Power Electronics. Paris, 2006. С. 1–5.
  2. Матюхин С. И., Сурма А. М., Ставцев А. В., Титушкин Д. А., Писарев А. А. Применение технологии низкотемпературного спекания (синтеринга) для улучшения динамических характеристик мощных быстродействующих диодов и тиристоров // Наноинженерия. 2015. № 12. С. 11–16.
  3. Grishanin A., Martynenko V., Khapugin A., Malygin M., Frolov O., Nishchev K., Novopoltsev M. Reliability Improving of Power Semiconductor Discharge Switch by Means of LTJT Technology // PCIM Europe 2017, 16‒18 May. Nuremberg, Germany, 2017. P. 756–760.
  4. Бирюков Ю. А., Бузник В. М., Дунаевский Г. Е. [и др.]. Ультрадисперсные и наноразмерные порошки: создание, строение, производство и применение / под ред. В. М. Бузника. Томск : Изд-во науч.-техн. литературы. 2009. URL: http://vital.lib.tsu.ru/vital/access/manager/Repository/vtls:000471544
  5. Ильин А. П. Об избыточной энергии ультрадисперсных порошков, полученных методом взрыва проволок // Физика и химия обработки материалов. 1994. № 3. С. 94–97.
  6. Tepper F., Lerner M., Ginley D. Metallic Nanopowders // Dekker Encyclopedia of Nanoscience and Nanotechnology. Marcel Dekker, Inc., New York 2004. P. 1921–1933.
  7. Utomo A., Alderman N. J., Padron G. A., Özcan-Taşkın N. G. Effects of particle concentration and dispersion rheology on the breakup of nanoparticle clusters through ultrasonication // Chemical Engineering Research and Design. 2023. Vol. 191. P. 301– 312. doi: 10.1016/j.cherd.2023.01.041
  8. Abbas R., Luo J., Qi X., Naz A., Khan I. A., Liu H., Yu S., Wei J. Silver Nanoparticles: Synthesis, Structure, Properties and Applications // Nanomaterials. 2024. Vol. 14 (17). P. 1425. doi: 10.3390/nano14171425
  9. Le A. T., Tam L. T., Tam P. D., Huy P. T., Huy T. Q., Hieu N. V., Kudrinskiy A. A., Krutyakov Yu. A. Synthesis of oleic acid-stabilized silver nanoparticles and analysis of their antibacterial activity // Materials Science and Engineering. 2010. Vol. 30 (6). P. 910‒916. doi: 10.1016/j.msec.2010.04.009
  10. Dong C., Zhang X., Cai H., Cao C., Zhou K., Wang X., Xiao X. Synthesis of stearic acid- stabilized silver nanoparticles in aqueous solution // Advanced Powder Technology. 2016. Vol. 27 (6). P. 2416‒2423. doi: 10.1016/j.apt.2016.08.018

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML


Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».