填料形貌对导热胶渗流阈值的影响研究

采用微波辅助乙二醇法,通过调节微波处理时间,制备了不同长径比的纳米银材料。用TEM和XRD对不同长径比的纳米银进行了表征。以不同长径比的纳米银作为导热填料制备导热胶,研究发现对于填充不同长径比的纳米银材料,导热胶的阈值填充量是不同的。长径比越大阈值越小。运用修正的Nielsen-lewis阈值理论对这一实验现象进行了合理解释,模拟结果表明,修正的阈值理论与实验结果非常吻合。     

填充银纳米线各向同性导电胶的性能

以Ti (OC₄H₉)₄ 水解形成的溶胶体系为模板, 以AgNO₃ 为银纳米线的前驱体, 低温下合成长径比为50～60 的银纳米线, 采用TEM 和XRD 对所制得的银纳米线进行表征。以银纳米线作为导电胶的导电填料, 成功制备了一种高电导率的各向同性导电胶。导电胶的电学性能和力学性能测试表明: 这种导电胶在导电填料含量为56 wt %时的电导率比填充75 wt %微米银粒子的导电胶高约6 倍(体积电阻率为1. 2 ×10-4Ω·cm) 。由于填料含量的降低, 该导电胶的抗剪切强度(以Al 为基板时的抗剪切强度为17. 6 MPa) 相比于填充75 wt %微米银粒子和75 wt %纳米银粒子导电胶均有不同程度的提高。      

银纳米线/聚乙烯醇导电复合材料的逾渗特性研究

采用多元醇法制备了长径比约为240的银纳米线(AgNWs),以聚乙烯醇(PVA)为基体、AgNWs为导电填料制备了导电复合材料;基于排斥体积理论和几何相变理论对银纳米线/聚乙烯醇导电复合材料的逾渗阈值进行了分析和预测。结果表明,基于排斥体积理论计算得到的逾渗阈值(0.5816%)小于实际复合材料的实测数据;基于几何相变理论模型对材料逾渗阈值的拟合数据约为1.25%～1.31%,与实验测试得到的复合材料逾渗转变浓度范围一致性较好。因此,利用几何相变理论进行复合材料逾渗阈值和电导率的预测对于AgNWs/PVA导电复合材料的设计、制备及性能评价具有重要的指导作用。     

自感知镍纳米线/水泥基复合材料的制备及压敏性能

通过多孔氧化铝模板交流电沉积的方法制备了镍纳米线,以镍纳米线为导电填料、聚羧酸减水剂为分散剂,首次制备了新型的自感知镍纳米线/水泥基复合材料。通过SEM、TEM和XRD测试方法,研究了镍纳米线与镍纳米线水泥基复合材料的显微结构,与此同时,用四电极伏安法研究了镍纳米线水泥基复合材料的渗流阈值和压敏性。结果显示：所得的镍纳米线直径约为65 nm,长径比约为50;聚羧酸型减水剂能有效提高镍纳米线的分散性;水泥基复合材料的电阻率随镍纳米线的掺量增加呈现渗流特性,渗流阈值为0.5vol%;掺加1.0vol%镍纳米线的水泥基复合材料的应变灵敏度系数高达509.2,远高于电阻应变片的2.0,适用于混凝土结构应力监测的传感元件。     

填充碳纳米管各向同性导电胶的性能

制备了以碳纳米管(CNTs) 和镀银碳纳米管(SCCNTs) 为导电填料的各向同性导电胶, 研究了它们的电学性能、力学性能及抗老化性能, 并与传统的以微米量级的银粒子作为导电填料的导电胶的性能进行比较。研究发现: CNTs 作为导电填料时, 在填料体积分数为31 %时出现体积电阻率的最低值2. 4 ×10-3Ω·cm; 在填料体积分数为23 %时导电胶表现出最好的抗剪切性能。在填料体积分数同为28 %时, 填充SCCNTs 导电胶具有最低的体积电阻率2. 2 ×10-4Ω·cm; 填充CNTs 和SCCNTs 显示出比填充微米量级银粒子导电胶高的抗剪切强度(19. 6 MPa) 。在85 ℃、RH 85 %环境下经过1000h 老化测试结果表明: 填充SCCNTs 或CNTs 导电胶体积电阻率的变化和剪切强度的变化均不超过10 %; 而填充微米量级银粒子导电胶在老化后体积电阻率的变化和抗剪切强度的变化分别达到350 %和120 %。      

填充银纳米棒新型导电油墨

采用微波辅助原位氧化还原法制备长径比均匀的银纳米棒, 研究了制备条件参数如催化剂浓度、 表面活性剂与先驱体浓度比率等因素对制备银纳米材料的形貌的影响。以这些银纳米棒作为导电填料制备印刷用导电油墨, 研究了填料含量、 纳米棒及纳米粒子的比率对导电油墨的电导率、 附着力、 老化性能的影响。结果表明, 当晶体生长催化剂NaCl与AgNO₃的摩尔比为1:5时, 得到的银纳米材料中纳米棒比例达95%以上。对导电油墨的性能研究表明, 当填料中银纳米棒比例为95%时得到的导电胶具有最低的渗滤阈值, 为62%, 同时经过80℃、 85%RH老化环境老化500 h后导电油墨的体积电阻率上升不超过10%。     

醇热法可控制备大长径比银纳米线的研究

使用多元醇热还原法制备出了具有大长径比的银纳米线,研究了银纳米线的生长过程并分析了其生长机制。实验选择不同的还原剂种类、不同分子量的PVP及成核控制剂进行了研究。优化了AgNO3的浓度、反应温度和时间等工艺参数,得到了乙二醇体系下制备出银纳米线的最佳实验方案,其优化工艺参数为2mmol/L硫化钠乙二醇溶液、0.19~0.25g PVP、50mmol/L硝酸银乙二醇溶液。对所得银纳米线的形貌和结构进行了系统的表征。结果表明,产物为面心立方结构的纯银纳米线,产物结晶度好、尺寸形貌均匀、长度为100~200μm、直径为60~100nm。按此方案进行放大制备,得到的银纳米线仍然保持良好的形貌尺寸,且产量高、工艺稳定,具有量产的可能。     

纳米铜尺寸对于P(VDF-HFP)基复合材料介电性能及逾渗阈值的影响

用液相还原法和水热法制备出零维和具有不同长径比的一维纳米铜。通过将其作为导电填料与聚合物P(VDF-HFP)进行溶液共混来研究填料尺寸对其聚合物基纳米复合电介质材料的介电性能及逾渗阈值的影响。利用SEM、TEM、XRD、XPS对零维及一维纳米铜的形貌、结构和化学成分进行了表征;利用SEM和阻抗分析仪分别对复合材料的结构和介电性能进行了表征,纳米铜填料在聚合物基体中分散均匀,且介电常数规律符合逾渗理论。通过线性拟合得出零维纳米铜及长径比分别为100,800的一维纳米铜的逾渗阈值分别为10.9%,6.8%,2.9%(体积分数)。与零维纳米铜和低长径比一维纳米铜相比,高长径比一维纳米铜更容易在聚合物基体中形成导电网络,从而有效地降低其复合材料的逾渗阈值,使其在较低的填充量下获得高介电常数。     

碳管长径比对MWNTs/PI复合薄膜介电性能的影响

采用混酸氧化法处理多壁碳纳米管(MWNTs),在不同处理时间下得到不同长径比的碳纳米管,并通过扫描电镜(SEM)对碳纳米管的形貌进行观察。以不同长径比的碳纳米管掺杂改性MWNTs/PI复合薄膜。运用体积排斥理论和渗滤理论预测分析了碳纳米管长径比对MWNTs/PI复合薄膜渗流阈值和介电常数的影响,并实测了MWNTs/PI复合薄膜的渗流阈值和介电常数,分析了理论预测与实测结果差异的原因。     

多元醇法制备银纳米线的研究进展

由于银纳米线独特可调谐的光学性,良好的导电性、导热性以及极高的透明度而受到越来越多科研人员的关注。采用多元醇法制备银纳米线的工艺简单、成本低、效率高,且制备的银纳米线具有良好的控制形态和尺寸均匀性。为了更好地了解多元醇法,综述了多元醇法制备银纳米线的几种常见影响因素,以期制备出形貌稳定的高长径比的银纳米线,介绍了银纳米线在传感器、透明电极和太阳能电池等方面的应用。     

纳米银粉内墙抗菌涂料的制备及抗菌性研究

使用纳米银粉、润湿剂、分散剂和消泡剂等原料,制备得到含有纳米银粉材料的内墙涂料.检测可知,涂料性能优良.经灭菌率测试,含有0.02%(wt)纳米银粉的涂料能够有效地起到抗菌效果,在1h内的灭菌率达到91.9%;再继续增加纳米银粉含量对提高抗菌效果意义不大.     

低温快速固化环氧导电胶的制备与性能

采用E-51型环氧树脂为导电胶基体树脂, 低分子量聚酰胺树脂(PA)为固化剂, 填加经硅烷偶联剂(KH550)改性后的纳米级和微米级铜粉及助剂制备导电胶。首次采用了液态固化剂(低分子量的聚酰胺酯), 以解决导电胶制备过程中填料用量受限的难题。通过正交试验方法探讨了导电胶中导电填料的含量、导电填料配比、硅烷偶联剂用量和还原剂添加量对导电胶粘接性能和导电性能的影响, 对导电胶的制备工艺进行了优化, 获得了制备导电胶的最佳方案。测试结果表明该导电胶能够在60 ℃下4 h内快速固化。在填料质量分数为65%时, 导电胶具有最低的体积电阻率3.6×10-4 Ω·cm; 导电胶的抗剪切强度达到17.6 MPa。在温度为85 ℃、湿度(RH)为85%的环境下经过1000 h老化测试后导电胶电阻率的变化和剪切强度的变化均不超过10%。      

液相化学还原法制备纳米银及抗菌性能研究

选用液相化学还原法,分别在以羧甲基纤维素钠(Carboxymethyl cellulose sodium,CMC)和葡萄糖为还原剂的体系下制备纳米银颗粒,并进行了对比分析。通过紫外分光光度计、X射线衍射和透射电镜等测试手段对其进行了表征。结果表明,用CMC体系制备的纳米银粉末平均粒径为20～30nm,为多晶结构;用葡萄糖体系制备的纳米银粉末平均粒径为25～35nm,为面心结构。利用抑菌圈法对纳米银的抗菌性能进行测试,结果显示2种体系下制备的纳米银对海洋芽孢杆菌都有很好的抑制作用。     

紫外光固化导电胶基体固化动力学分析

紫外光固化导电胶作为新型电子连接材料,具有环保、节能等优点。导电胶中基体胶的固化性能是影响导电胶使用可靠性的重要因素。利用实时红外分析研究环氧树脂基体胶的固化过程和固化过程的动力学特征。研究表明基体胶的固化是通过体系中-C=C-双键的互联来实现,随固化反应的进行,双键的相对浓度降低。光引发剂的添加量影响体系的固化速度和固化程度,光引发剂的添加量存在阈值Cmax。     

高热导率Ag-AlN/聚丙烯酸酯导电胶黏剂的制备与性能

分别采用无钯化学镀法和溶液聚合法制备了Ag-AlN和聚丙烯酸酯胶黏剂,并采用超声辅助溶液共混法制备了高热导率Ag-AlN/聚丙烯酸酯导电胶黏剂。采用XRD、EDS和SEM等对Ag-AlN的结构进行分析。结果表明:经过高温和酸性清洗液清洗等处理, AlN表面的杂质被除去,并且在AlN表面形成致密的Al₂O₃层,采用无钯化学镀法制备的Ag-AlN具有优异的电导率和热导率,其电导率由AlN的10-13 S/cm提高到了7.06×102 S/cm,热导率由AlN的170 W/(m·K)提高到了230 W/(m·K)。经过计算, Ag-AlN表面的Ag镀层质量分数约为13%, Ag镀层的厚度约为80 nm。当导电胶黏剂中Ag-AlN填料的质量分数为50%时, Ag-AlN/聚丙烯酸酯导电胶黏剂的电导率为1.9 S/cm,热导率为3.1 W/(m·K)。      

含纳米银聚丙烯网片的制备及其表征和力学性质的检测

探索了制备含纳米银聚丙烯网片的方法。利用熔融共混法将纳米银与聚丙烯按不同的质量比例共混造粒,加工得到相应的含纳米银聚丙烯网片。对所得样本的表面形貌和力学性能进行测试,考察不同添加量的纳米银对样本力学性能的影响,并观察纳米银在复合物中的团聚情况。结果表明,通过相应工艺能够制备出含纳米银聚丙烯网片;纳米银能在不明显增加网片质量的同时提高其力学性质,且未对纤维的成纤及纺织性能造成明显影响;纳米银的团聚情况与添加量正相关,但总体较少。该实验为获得抗菌医用聚丙烯网片提供了新的思路。     

高导热型铝基覆铜板研究

为研究一种高导热铝基覆铜板,以合成的双马改性环氧树脂为基体,最佳质量配比的氮化铝、氮化硅、氮化硼等混合粒子为导热填料制备了绝缘导热胶粘剂,并以此导热胶成功制备了高导热铝基覆铜板.分析了树脂配方设计,探讨了填料含量对绝缘层导热、耐高温、电绝缘及粘接强度的影响.研究表明,研制的基板热导率达1.38 W/(m.K),热阻0.65℃/W,体、表电阻率分别为3.2×1014Ω.cm及4.6×1013Ω,可长期在160℃下使用,剥离强度13 N/cm,与低导热基板相比具有良好的传热能力.     

块状纳米银电极的制备及其电极电势的测定

采用双氧水还原法制备出平均粒径不同的纳米银粒子,组装成块状纳米银电极,测定不同粒径纳米银块状电极的电极电势,讨论电极粒度对其电极电势的影响规律,结果表明,双氧水还原法可以制备出不同平均粒径的纳米银粒子,组成块状纳米银电极的纳米粒子的粒度对其电极电势有显著影响,其粒度越小相应的电极电势越低,并且其电极电势与粒径的倒数呈线性关系。