以田口法優化大量微細銅粉合成參數之研究

A Mass Production Method for Synthesizing Ultrafine Copper Powder Optimized Using the Taguchi Method

本研究主要探討於液相中以化學還原方式搭配田口式優化試驗法進行實驗設計，並針對不同還原劑種類（因子A）、反應溫度（因子B）、還原劑劑量（因子C）與反應器轉速（因子D）等參數，針對銅粉生成之轉換率、粒徑大小、反應時間所產生之影響進行探討，其中還原劑種類與反應溫度於本研究之反應體系中乃是相對影響最顯著之因子。本研究最終所得到之最佳操作參數為以次亞磷酸鈉作為還原劑、反應溫度控制在70°C、還原劑添加量8.14 kg、反應器轉速300 RPM；將合成之微細銅粉經由感應偶合電漿發射光譜儀（ICP-OES）、雷射粒徑分析儀（DLS）、掃描式電子顯微鏡（SEM）與X 射線晶體分析儀（XRD）等儀器分析後，證明可得到一具有面心立方（face-centered cubic, FCC）純銅粉結構、不純物含量低於0.06%、D50粒徑為1.51 μm 之高純度微細銅粉，此法不僅沒有添加任何表面活性劑，且製程簡易適合工廠規模大量生產。