溴化银乳剂及其制备方法、感光材料和在氢微印技术中的应用技术

本发明专利技术公开了一种溴化银乳剂及其制备方法、感光材料和在氢微印技术中的应用。该乳剂是含量为99％以上的溴化银乳剂，其中，所述乳剂中的溴化银颗粒尺寸为0.13～1.1微米，且具有球形弯曲面，均匀排列时相邻颗粒间间隙小，用于氢微印表征时分辨率高，较传统酸性条件下溴化银乳剂分辨率有所提高。溴化银乳剂分辨率有所提高。溴化银乳剂分辨率有所提高。

【技术实现步骤摘要】
溴化银乳剂及其制备方法、感光材料和在氢微印技术中的应用


[0001]本专利技术涉及一种溴化银乳剂及其制备方法、感光材料和在氢微印技术中的应用，属于材料检测领域，用于表征金属材料中氢分布。

技术介绍

[0002]金属材料，尤其是钢铁材料的氢损伤通常是由氢的渗透、扩散和聚集导致的，通过氢微印实验可以直观地观察氢在金属材料显微组织缺陷处的聚集情况。氢微印是在传统照相显影技术的基础上发展起来的，能够直观地反映氢分布情况的一项技术，其原理是H将Ag+还原成白色的Ag颗粒，在定影时洗去未反应的溴化银及表面残存离子。最后，通过在高倍显微镜或扫描电镜下观察Ag颗粒的分布状态，从而实现金属检测面上H的可视化。
[0003]大量研究表明，溴化银乳剂的质量是实现金属检测面上H的可视化的决定性因素。制备溴化银乳剂的方法有很多，如Lippman法、Crowford双注法、PVA抑制法、可逆胶束法和络合沉淀法等。中国专利技术专利申请CN1556441A公开的水分散纳米溴化银照相乳剂的制备，以聚乙烯吡咯烷酮等为分散剂，碱金属的溴化物为溴源，在强搅拌下搅拌10～15h制得溴化银的粒径为20～50nm，氢微印表征时溴化银颗粒会牢固地吸附于金属表面，导致残存的离子不易被除去；欧洲专利EP1273965A1公开的溴化银感光乳剂的制备方法，以硝酸银和溴化钠为反应物，氢氧化钠和硝酸调节pH值，通过四个连续生长步骤合成平均等效球直径为2.62μm，平均晶粒厚度0.132μm的平板状溴化银颗粒，氢微印表征时由于溴化银颗粒尺寸较大且分布不均匀使得一部分H无法可视化；T.Schober等使用K[Ag(CN)2]可视化氢分布时分辨率低，且合成乳剂中使用的KCN有剧毒[Schober T，Dieker C.Observation of local hydrogen on nickel surfaces[J].Metallurgical and Materials Transactions A，1983，14(11):2440
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2442.]；K.Ichitani等使用Ilford L
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4核乳剂进行表征效果好，但核乳剂不仅合成步骤复杂，而且价格昂贵，从经济效益上不适合广泛使用[Ichitani K，Kanno M.Visualization of hydrogen diffusion in steels by high sensitivity hydrogen microprint technique[J].Science&Technology of Advanced Materials，2003，4(6):545
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551.]。
[0004]上述乳剂在制备方法和使用方面仍存在不足，因此，用简单快捷的方法合成安全、高效的溴化银乳剂来表征氢在金属材料中的扩散和分布情况具有重要的应用价值。

技术实现思路

[0005]1.要解决的问题
[0006]针对现有技术中的不足，本专利技术的目的是提供一种溴化银乳剂，溴化银颗粒具有球形弯曲面，均匀排列时相邻颗粒间间隙小，用于氢微印表征时分辨率高。
[0007]本专利技术的另一目的是提供一种溴化银乳剂的制备方法。
[0008]本专利技术的另一目的是提供一种感光材料。
[0009]本专利技术的另一目的是提供上述感光材料在氢微印技术中的应用。
[0010]2.技术方案
[0011]为了解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0012]本专利技术提供了一种用于氢微印的高效溴化银乳剂，该乳剂是含量为99％以上的溴化银乳剂，其中，所述乳剂中的溴化银颗粒尺寸为0.13～1.1微米，且具有球形弯曲面。氯化银极容易溶于氨水且其光敏感性不如溴化银，碘化银感光性最差，不适合制造感光材料，使用溴化银的效果最好。
[0013]于本专利技术一种可能的实施方式中，所述的溴化银颗粒为面心立方结构。
[0014]本专利技术的溴化银乳剂的制备方法，所述方法包括采用银氨溶液和溴化钠/钾作为反应物，添加至少一种修饰剂和一种稳定剂，在暗室中，银氨溶液与氨水并流加入，反应一定时间，冷却后获得溴化银乳剂。通过上述方法合成的溴化银乳剂，实现了高效快速地制备，有效地解决了传统酸性条件下溴化银乳剂生产成本高、合成步骤复杂、制备时间长、氢微印表征时分辨率低等问题。
[0015]于本专利技术一种可能的实施方式中，所述溴化钠/钾、修饰剂、稳定剂、银氨溶液的质量比例关系范围为0.4：0.003～0.015：0.5～1：10～12。
[0016]于本专利技术一种可能的实施方式中，所述修饰剂为十六烷基三甲基溴化铵、十二至十六烷基二甲基苄基氯化铵中的一种。
[0017]于本专利技术一种可能的实施方式中，所述稳定剂为明胶或火棉胶。
[0018]本专利技术提供了一种用于氢微印的高效溴化银乳剂制备方法具体步骤如下：
[0019]步骤S101、将修饰剂加入到溴化钠/钾溶液中，在33～37℃以500～600r/min搅拌30min后将其滴入含有稳定剂的容器中，在39～42℃以700～800r/min继续搅拌20min得到试剂Ⅰ；
[0020]步骤S102、将浓度为24～26wt％的氨水缓慢滴加到硝酸银溶液中，直到溶液清澈透明为止，在15～18℃冷却5min后得到试剂Ⅱ；
[0021]步骤S103、暗室中，在溴化银成核阶段，将试剂Ⅱ和浓度为0.15～0.2wt％的氨水以8～10μL/s的滴入速度并流同时滴入试剂Ⅰ中，其中，试剂Ⅱ滴加时间为11～13min，氨水滴加量为300～500μL；
[0022]步骤S104、暗室中，在溴化银生长阶段，将试剂Ⅱ以10～12μL/s的速度滴入试剂Ⅰ中，滴入时间为7～9min，期间再滴入浓度为0.05～0.1wt％的氨水调节溶液pH值，使其介于8.5～9.5；
[0023]步骤S105、待试剂Ⅱ全部滴入到试剂Ⅰ后在35～65℃反应30～120min，期间始终保持溶液pH值介于8.5～9.5，反应完成后在10～15℃冷却5min，离心分离、洗涤、干燥得到产物。
[0024]本专利技术的原理为：利用氨水的络合性，将硝酸银溶液络合成银氨溶液；再在溴化银成核阶段和生长阶段分别控制银氨溶液的滴速，成核期间滴入浓度为0.15～0.2wt％的氨水，根据勒夏特列原理为反应提供驱动力，使一部分较小的溴化银晶胚能够快速到达临界形核尺寸后稳定生长；生长期间滴入浓度为0.05～0.1wt％的氨水，一方面调节反应溶液的pH值来改变溴化银颗粒的生长环境，使其不容易聚集成二次粒子，另一方面阻止奥斯瓦尔德成熟导致颗粒的继续长大；此外，吸附在溴化银颗粒表面的修饰剂也能起到阻碍颗粒长
大的作用；通过上述各因素的协同作用，最终获得纯度99％以上用于氢微印表征的且具有最佳颗粒尺寸范围(0.13～1.1μm)的溴化银。
[0025]于本专利技术一种可能的实施方式中，所述溴化钠/钾、修饰剂、稳定剂与硝酸银的质量比例关系范围为0.4：0.003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种溴化银乳剂，其特征在于，该乳剂是含量为99％以上的溴化银乳剂，其中，所述乳剂中的溴化银颗粒尺寸为0.13～1.1微米，且具有球形弯曲面。2.根据权利要求1所述的溴化银乳剂，其特征在于，所述的溴化银颗粒为面心立方结构。3.一种根据权利要求1或2所述的溴化银乳剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括采用银氨溶液和溴化钠/钾作为反应物，添加至少一种修饰剂和一种稳定剂，在暗室中，银氨溶液与氨水并流加入，反应一定时间，冷却后获得溴化银乳剂。4.根据权利要求3所述的溴化银乳剂的制备方法，其特征在于，所述溴化钠、修饰剂、稳定剂、银氨溶液的质量比例关系范围为0.4：0.003～0.015：0.5～1：10～12。5.根据权利要求4所述的溴化银乳剂的制备方法，其特征在于，所述修饰剂为十二至十六烷基二甲基苄基氯化铵中的一种；所述稳定剂为明胶或火棉胶。6.一种根据权利要求1或2所述的溴化银乳剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下具体步骤：步骤S101、将修饰剂加入到溴化钠/钾溶液中，在33～37℃以500～600r/min搅拌30min后将其滴入含有稳定剂的容器中，在39～42℃以700～800r/min继续搅拌20min得到试剂Ⅰ；步骤S102、将浓度为24～26wt％的氨水缓慢滴加到硝酸银溶液中，直到溶液清澈透明为止，在15～...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯庭智，戴青鹏，沈慧，李永涛，柳东明，张庆安，
申请(专利权)人：安徽工业大学，
类型：发明
国别省市：