高导电特种粉体材料及导电涂料研究

采用快速凝固雾化技术制备Cu-Ag(质量分数为10%～30%)系列超细铜银合金粉末,再结合化学镀的方法制备了Ag/Cu-Ag包覆粉末.通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)以及电阻测量等方法对粉末及涂料性能进行表征,检测了涂料的表面电阻、电阻率等.结果表明:银包覆超细铜银合金粉末为球形和近球形、表面致密、镀银层均匀,制作的导电涂料表现出优异的导电性能;并且随着银质量分数的增加,涂料的表面电阻和电阻率减小,趋近于纯银涂料.银包覆超细铜银合金粉末既克服了铜粉易氧化的缺陷,又解决了银粉价格高等问题.还对导电涂料的导电机理、影响因素及应用领域进行了分析和说明.     

不同维度的银微纳米材料研究进展

微纳米材料的性能受到其形貌的影响,以维度为分类原则,综述了不同类型银微纳米的制备和应用进展。零维的银纳米材料包括银原子和粒径小于15 nm的银纳米粉,主要提高催化性能、抗菌及光性能;一维的银纳米线由化学还原法制备,主要用于透明纳米银线薄膜制备的柔性电子器件;二维的银微纳米片可用球磨法、光诱导法、模板法等方法制备,其在导电浆料及电子元器件等方面有广泛的应用;三维的银微纳米材料包括球形和异形银粉,球形银粉主要用于导电浆料填充物,异形银粉主要应用催化、光学等方面。改善制备方法,实现微纳米材料的形貌控制,提升产物稳定性,是银纳米材料研究的发展方向。     

不同形貌的银对导电胶性能的影响

银的形貌、银表面的润滑剂、树脂基体的成分、固化过程等都会影响导电胶的性能。其中，银的形貌是一个关键的因素。论文研究了在相同条件不同形貌的银对导电胶性能的影响。将银片、银球和银线用戊二酸处理以消除其他因素的影响，然后这些银粒子被用作导电填料与环氧树脂混合制备导电胶。研究了不同形貌银粉制备的导电胶热降解性能、导电性能、机械性能及贮存稳定性。结果表明在相同条件下银线制备的导电胶具有最低电阻率和渗流阈值、最好的机械性能、以及较好的贮存稳定性，银片制备的导电胶导电性能和贮存稳定性比用银球制备的导电胶好，但机械性能比用银球制备的导电胶差。     

一种耐高温银导电胶的研究

选用片状银粉作为导电填料,合成了酚醛类树脂为基体树脂,并以六亚甲基四胺为固化剂,制备了一种耐高温导电胶。讨论了体积电阻率与固化时间、固化温度、固化剂用量以及银粉填充量的关系,并确定了最佳工艺及配方。通过扫描电镜确定了最优分散剂,通过热重差热(TG/DSC)分析得到了导电胶的最初分解温度为366℃,耐热性能优异。     

低温固化银浆导电性能的研究

对不同条件下制备的片状银粉与不同种类树脂体制备的银浆导电性能进行比较,讨论了表面分散剂、表面处理、球磨时间、树脂种类、固化温度等对低温固化银浆电性能的影响,对影响导电性能的因素与导电机理进行了探讨。     

低松装密度片状银粉的研究

采用湿法球磨工艺,通过调整银粉和球的比例、球径大小、球磨时间制备出低松装密度片状银粉.该银粉的松装密度小于1.0 g/cm3,粒径大小可调,粉末的体积和比表面积大,已成功地应用于制备银浆,并可起到降低银含量,提高浆料粘度和导电性能的作用.     

银粉形貌和质量分数对油墨粘度特性和固化膜电阻的影响

分别制备了不同银粉形貌和不同银粉质量分数的导电油墨,采用锥板粘度计测量了油墨粘度随剪切速率的变化曲线,并得到了油墨在120℃固化时固化膜电阻随时间的变化关系.结果表明,导电油墨中片状银粉的片径越大,表现出的粘度越大,而且触变破解指数也越大,具有更好的触变性;在不改变树脂种类和工艺的情况下,银粉质量分数越高,则制备的导电油墨的粘度越大,且具有更大的触变破解指数;在银粉质量分数相同的情况下,片状银粉制备的导电油墨的方阻比球形银粉制备的导电油墨的方阻要低,而且片状银粉的比表面积越大,方阻越小.而片状银粉制备的导电油墨的溶剂释放性比球形银粉制备的导电油墨的溶剂释放性要差些.     

导电银胶用片状银粉的制备

采用机械球磨法制备片状银粉,通过扫描电镜(SEM)、激光粒度分析仪和热重分析仪表征了银粉的形貌、粒度及纯度,研究球磨介质、球磨时间以及球磨前驱体球形银粉的形貌对片状银粉形貌及粒度的影响。结果表明,以乙醇为球磨介质,球磨时间为15 h,并采用粒径均一的球形银粉为球磨前驱体,能够机械球磨制备片状率高,粒径大小在4~6μm且均匀的片状银粉。将片状银粉配制成银胶,印刷并固化成线路后,测试了其电导率,达到了应用指标。     

铜银系导电复合材料腐蚀失效研究

采用无氰化学镀工艺,研制出一种导电性良好的镀银铜粉,粉末体积电阻率小于2×10-4Ω·cm,用该粉末为填料制成的导电胶,导电率高（导电填料与树脂的重量比为75：25时,体积电阻率为5×10-4Ω·cm）、抗迁移能力强（比银粉导电胶提高近百倍）、导电稳定（经60℃ 相对湿度100%湿热试验1000h,体积电阻率升高小于20%）.采用粉末微电极技术研究了导电胶抗迁移的机理,结果表明电偶效应是该导电胶具有抗迁移作用的主要原因,铜作为阳极抑制作为阴极的银的溶解,从而降低银形成枝晶的几率.     

前处理方式对壳核型Ag/SiO2电磁屏蔽涂层的影响

目的 制备镀层密实均匀、不易脱落、与树脂结合性好的壳核型Ag/SiO2导电粉体,以获得性能优异的Ag/SiO2电磁屏蔽涂层.方法 分别使用敏化、偶联剂改性、高分子表面包覆前处理方式,以葡萄糖作还原剂,氨水作Ag+络合剂,进行化学镀银,制备Ag/SiO2微珠.测试了复合粉体的导电性能,并结合试验现象,分析了前处理反应机理和银层生长机理.采用扫描电子显微镜和X射线衍射仪,对不同前处理方式的Ag/SiO2微珠结构进行表征与验证.用不同前处理方式制备的Ag/SiO2微珠为填料,不饱和聚酯树脂为基体,制备导电涂层,研究不同Ag/SiO2微珠与涂层的结合性能以及填料含量对涂层导电性能的影响.结果 采用敏化前处理法所制备的Ag/SiO2微珠银层均匀、密实、无脱落,明显优于其他两种前处理方式,其压实电阻可低至144.04 m?,并且Ag/SiO2微珠填料添加量在80％时,可形成最优的导电通路,体积电阻率低至0.0051?·cm,电磁波频率8.2～12.4 GHz下的电磁屏蔽效能可达到51.9 dB.结论 采用敏化法前处理玻璃微珠表面可镀覆出质量优异的银层,且在树脂体系中导电性能好,可作为优质的电磁屏蔽剂制备导电涂层.     

Conductivity and mechanical properties of conductive adhesive with silver nanowires

The aim of this study was to develop conductive adhesive using silver nanowires prepared via solvothermal method as conductive fillers and epoxymodified organosilicone resin as matrix resin. Effect of the addition of silver nanowires/flakes on the conductive adhesive's electrical and mechanical properties was investigated. Compared with conventional conductive adhesive with silver flakes fillers, the percolation threshold of conductive adhesive with silver nanowires fillers is 10 % lower approximately. However, further rise of the content of silver nanowires has no obvious influence on improvement of the electrical conductivity of conductive adhesive. Both conductive and mechanical properties of conductive adhesive can be compatible by adding silver nanowires, which traditional silver conductive adhesives cannot reach.     

Study on Properties of Conductive Adhesive Prepared with Silver Nanoparticles Modified by Silane Coupling Agent

采用经硅烷偶联剂KH-560表面改性的纳米银粉作为填料,环氧树脂为基体在180℃固化得到银导电胶。借助透射电子显微镜(TEM)、红外光谱(FTIR)、差示扫描量热法(DSC)等测试手段,对改性后纳米银粉和导电胶进行了表征。研究了银粉含量、固化时间对导电胶性能的影响。结果表明:KH-560改性后的纳米银粉平均粒径为20 nm,分散均匀;KH-560以化学键合的方式吸附在纳米银颗粒的表面。银粉含量、固化时间等均会影响导电胶的性能。当银粉含量为55%,固化时间为15 min时,导电胶的体积电阻率达最小值为2.5×10-3Ω·cm。与未做任何表面处理的纳米银粉填充的导电胶相比, KH-560改性后纳米银粉所得导电胶的电导率提高了3-5倍。     

一种含银电热浆料的研制

研究了以微量银粉、石墨粉、碳黑、填充料(滑石粉、利德粉和氧化铝粉)及聚合物树脂粘合剂,配制电热浆料。用平均粒径小于1.5μm的超细银粉(2%),与石墨粉、碳黑、填充料(合计67%)及聚合树脂粘合剂(31%)混合配制成电热浆料,粘覆在酚醛树脂板上室温固化后,所得电热膜具有较低的电阻率及较好的附着力,可用作薄型电暖器加热片。     

不同组合银粉对低温固化导电银浆性能的影响

通过片状银粉与不同尺寸的超细银粉、纳米银粉或球形银粉混合,制备得到不同组合的低温固化银浆。将银浆固化在玻璃上,用扫描电镜(SEM)观测其截面形貌,并测定其电学性能与粘附性能。结果表明以片状银粉1^#和类球形银粉4^#搭接有助于提高粉体间的致密度,增加组合粉体的接触性能,获得较好的导电通路。在一定银含量范围内银粉有效含量的提高有利于获得较佳的电学导通性能。附着力测试表明经低温固化后聚酯材料对银粉和ITO基材均具有较强粘结力。     

晶体硅太阳能电池正面银浆的作用机制

正面银浆由银粉、玻璃成分和粘合剂等组成,根据硅光伏电池的电阻构成、正面银浆各组分的特性对烧结时银浆料与硅基体的物理化学变化进行了分析。正面银浆选用密度高的球形银粉,Pb-Te系玻璃,烧结后栅线有足够大的高宽比,增加线条横截面积,使细栅线体电阻(Rf)达到最小值;烧结时还原生成铅和碲单质及其化合物,与硅基体形成共晶导电夹层,使前接触电阻(Rfc)达到最小值;硅太阳能电池的串联电阻(Rs)变小了,光电转换效率就得到提高。     

不同类别树脂对低温导电银浆性能的影响

以8种类别的树脂为原料制备低温导电银浆,研究不同类别树脂对银浆导电性、附着性、硬度、挠折性和银硫化的影响。相同配比下,含氯醋树脂和丙烯酸树脂的银浆方阻最低;含聚酯树脂和环氧树脂的银浆具有最好的附着性和最高的硬度;含聚氨酯的银浆具有最佳的抗挠折性;银浆中银粉都会不同程度的被硫化。     

球磨法对氧化铝镀银材料导电性能的影响

使用球磨法对氧化铝镀银材料进行改性,最佳的工艺为：氧化铝与玛瑙球的重量比为20%,球磨频率为5.5 Hz,球磨时间为3 h,最高导电率为1887 S/cm,比未球磨的提高37倍。通过红外光谱仪、X射线衍射仪、热失重仪、偏光显微镜和悬浮测试了氧化铝镀银材料的性能,结果表明：球磨对氧化铝红外光谱没有影响,镀银后氧化铝的红外吸收振动峰消失;X射线衍射证明氧化铝镀银材料中有银的晶体峰出现,没有其它杂质峰;热失重表明镀银材料的残留变大,耐热性能提高;偏光显微镜显示球磨后氧化铝为片型结构,大小分布均匀;镀银材料悬浮溶液颜色较深,能够悬浮于乙醇溶液中,有望提高在高分子复合材料中的分散性能。最后阐述了球磨使得氧化铝大颗粒被破碎以及颗粒被磨削这两种作用,形成片,增加了表面积和包银效率,提高了颗粒之间导电网络的连接,使得导电率变大的机理。该导电材料期望在电磁屏蔽、导电胶粘剂和抗菌复合材料等诸多领域都有广泛的应用前景。     

光伏银浆配方原料对太阳能电池性能影响综述

光伏银浆是组建太阳能电池不可或缺的核心部件，其品质的优劣直接影响太阳能电池的性能。如何提升光伏银浆的导电性、抗挠折性、附着力、焊接拉力等一系列性能成为了未来光伏银浆的重要发展方向。现阶段，银浆的原材料一方面要求银粉应具备更好的分散性和粒度均一性，同时也要求树脂具备更好的粘结性以提供方良好的骨架支撑。优异的光伏银浆核心在于配方原料的选择和调配。近年来，银浆配方的更新迭代速度快，周期短，这也对新配方的研发提出了更高的要求。为此，本论文总结了银浆性能影响的三大因素，包括：1)银粉对性能的影响；2)树脂粘接相对性能的影响；3)溶剂对银浆性能的影响等。同时，阐述了当前光伏银浆关键工艺，为研发优化光伏银浆配方提供参考。