微胶囊铜粉对铜复合浆料性能的影响

为提高铜浆料的导电性,利用微胶囊技术在铜粉表面包覆液体石蜡,增强铜粉的抗氧化性,并添加少量导电性能优异的碳纳米管作为导电增强相,制备碳纳米管-铜复合浆料.利用四探针测试仪、扫描电镜等测试方法研究了液体石蜡含量对包覆铜粉性能的影响以及微胶囊铜粉作为主导电相,碳纳米管作为导电增强相对浆料导电性能的影响.结果表明:液体石蜡包覆含量为4 wt%的微胶囊铜粉具有良好的导电性和抗氧化性,其电导率为44.32%IACS;微胶囊铜粉作为碳纳米管-铜浆料的主导电相,制备浆料膜层电阻率为22.59 mΩ·cm,相比于未包覆的铜粉为主导电相制备的浆料膜层电阻率降低了12.44%;碳纳米管作为导电增强相所制备的浆料相比于纯铜浆料,电阻率降低31.74%.     

石墨纳米片对铜电子浆料导电性的影响

为改善铜浆导电性,以表面改性的金属铜粉为主要导电相,通过添加少量导电性优异的石墨纳米片作为导电增强相制备复合电子浆料,并采用四探针测试仪、扫描电子显微镜(SEM)等分析测试方法研究了石墨纳米片的参数、添加量对铜电子浆料导电性能的影响.结果表明:选用厚度为3~5 nm,片径为5μm的石墨纳米片作为导电增强相,制得石墨纳米片—铜电子浆料,在460℃烧结后导电膜层的电阻率较小;石墨纳米片与铜粉质量比为2∶98时,测得浆料电阻率为17.14 mΩ·cm,相比纯铜浆料电阻率34.43 mΩ·cm降低了50.22%.分析电子浆料导电机理并建立导电相连接几何模型,在导电膜层中,部分折断的石墨纳米片会填充到铜颗粒之间的空隙中,较长石墨纳米片则会形成"搭桥"现象,增加导电相之间的连接,形成较紧密的微观组织和良好的导电网络,从而改善复合浆料的导电性.     

碳纳米管对微胶囊铜复合浆料导电性能的影响

为提高铜浆料的导电性能,利用微胶囊技术对铜粉表面做改性处理,添加碳纳米管为导电增强相,制备碳纳米管-微胶囊铜复合浆料。利用四探针测试仪、扫描电子显微镜(SEM) 等研究了微胶囊铜粉的抗氧化性能及碳纳米管的参数、添加量对铜浆料导电性能的影响,分析其导电机理并建立导电相连接模型。研究结果表明:微胶囊化的铜粉具有较好的抗氧化性和导电性。当碳纳米管与铜粉的质量比为4∶[KG-2mm]96时,采用管径1~2 nm,长度5~30 nm的碳纳米管制备的复合浆料的电阻率达到最小值6.05 mΩ·cm,与纯铜浆料相比降低了89.39%。以碳纳米管-铜复合浆料与铜浆料分别制得导电膜,两者相比,前者更平坦、更致密,导电相间的接触更紧密,大量的碳纳米管覆盖在铜粉颗粒表面或填充铜粉颗粒间隙,同时碳纳米管之间相互“吸引”,形成致密的网状结构,在铜粉颗粒之间建立起大量的导电“桥梁”,从而改善了复合浆料的导电性能。     

烧结温度对铜复合电子浆料烧结膜组织和性能的影响

烧结温度和玻璃粉熔点对铜复合电子浆料烧结膜的性能有重要影响。本文选用熔点为430℃的玻璃粉作为复合电子浆料的粘结相,采用四探针测试仪、扫描电镜(SEM)等方法研究了不同烧结温度下导电铜膜的电阻率及其微观结构。结果表明460℃烧结时,玻璃液粘度适中,能完全润湿、包覆铜粉,且铜粉能均匀悬浮在玻璃液中,制得的导电膜平整、致密,导电通道多,因而导电性能较好,同时玻璃液凝固、收缩使膜层与基体之间获得良好的附着力和抗老化性能。     

硼硅酸凝胶包覆层对铜粉抗氧化性和导电性的影响

铜电子浆料作为银电子浆料最为理想的替代材料,其越来越受到人们青睐,但铜的性质活泼,极易被氧化.为解决铜电子浆料在高温烧结时铜粉易被氧化的问题,以无水乙醇、正硅酸乙酯、硼酸三丁酯为原料制作SiO_2-B_2O_3溶胶,用SiO_2-B_2O_3溶胶对经过盐酸酸洗过的铜粉进行包覆,将包覆后的铜粉制成浆料并印刷到陶瓷模板上,600℃烧结制备得到铜导电膜层.通过四探针测试仪测试铜导电膜层的电导率,利用扫描电子显微镜(SEM)观察不同量溶胶包覆的铜粉的表面形貌,采用X射线衍射仪(XRD)及热重分析仪(TGA)考察溶胶包覆铜粉700℃烧结后的氧化情况.结果表明,在m(SiO_2-B_2O_3)∶m(Cu)=10%时,硼硅酸溶胶恰好均匀包覆铜粉而无多余溶胶堆积铜粉之间,此时铜导电膜层导电性能最好,其相对电导率为57%;铜粉700℃高温烧结后几乎没有被氧化,铜粉表面仅有极少量的氧化亚铜生成.实验结果证明,在合适的硼硅酸溶胶包覆率下,铜粉在700℃以下具有良好的抗氧化性,铜导电膜层也具有良好的导电性能.     

有机载体对石墨烯-铜复合浆料性能的影响

为提高铜浆的导电性,选用松油醇-乙基纤维素系列有机载体,粒径为10μm的铜粉为主导电相,添加少量石墨烯为导电增强相,熔点为430℃的玻璃粉为粘结剂,按一定质量分数配合比混合制备石墨烯-铜复合浆料。并利用四探针测试仪、扫描电子显微镜(SEM)等分析测试研究有机载体对石墨烯-铜复合浆料性能的影响。结果表明:乙基纤维素、松油醇、消泡剂、硅烷偶联剂、乙酸乙酯的质量分数配合比为4.75∶82.18∶2.57∶5.37∶5.13条件下制得的有机载体性能较好;有机载体用量为20%(wt,质量分数)条件下,制得的石墨烯-铜复合浆料在丝网印刷过程中能够获得平整的印刷结构,具有较小的电阻率,为17.14mΩ·cm;添加少量石墨烯后复合铜浆电阻率比纯铜浆料降低了50.22%。     

低温铜电子浆料的制备及性能研究

以铜粉、环氧树脂及固化剂、偶联剂为原料,经过铜粉表面的改性处理、均匀混合和涂覆工艺,制备了低温铜电子浆料。用XRD、SEM、TG、金相显微镜和LCR电桥测试仪对制备的铜电子浆料进行了微观组织的表征和性能测定。结果表明:经偶联剂处理过的粉体与树脂的相容性提高;铜粉含量小于90%时,浆料能获得较好的附着力;有机物包覆使铜粉的抗氧化性提升;当铜粉含量为80%~90%时,表现较低的电阻,可形成良好的导电通路;250℃以下时,铜粉电子浆料的热稳定性较好。     

铜粉电子浆料的老化性能

为了研究铜电子浆料的老化性能,本文以铜粉、环氧树脂、固化剂及偶联剂为原料,采用共混法制备了低温固化类铜粉电子浆料,借助XRD、SEM和LCR数字电桥对其进行表征和性能测定。结果表明:经偶联剂包覆处理后铜粉的分散性得到提高,导电浆料在自然老化条件下放置180天时电阻值最大为33.8Ω,室温氧化60天后质量仅增重1.32%×10-3。因此,制备的低温铜粉电子浆料具有较好的热稳定性、抗氧化性及可靠性。     

铜电子浆料的制备及性能

本文采用微米级铜粉为导电填料,抗坏血酸为还原剂,聚乙烯吡咯烷酮为分散剂,环氧树脂为基料,聚酰胺树脂为固化剂,制备获得空气中低温固化铜电子浆料。利用X射线衍射仪、金相显微镜、四探针电阻测试仪、粘度测试仪等对电子浆料各性能进行了表征。实验结果表明,当铜粉与有机载体的比例为85∶15时,在烘箱中75℃烘干得到的导电铜膜性能最佳,电阻率为3.627×10-3Ω·cm,空隙较少,样品表面较为平整,导电性较稳定。     

化学还原法制备核壳铜-银包覆粉的研究进展

由于其良好的抗氧化性、热稳定性及高电导性,核壳结构铜-银包覆粉在电子浆料、导电填料等众多领域具有广阔的应用前景.总结归纳了化学还原法制备核壳结构铜-银包覆粉的研究进展,重点介绍了直接置换法和还原剂还原两种方法的制备工艺、机理及研究结果.分析表明:包覆过程中铜粉的性能、温度、搅拌速度等因素对最终包覆产品的性能有较大影响;铜粉的氧化、包覆时的水解及银盐利用率低等问题是制约核壳结构铜-银包覆粉制备的关键问题.据此提出了相应的解决措施,并对今后的研究应用方向进行了展望,为进一步深入研究奠定了基础.     

有机物包覆铜超微粒子的研究

研究了用有机物蒸气包覆金属超微粒子的方法及铜超微粒子的表面包覆层结构，并研究了有机物包覆的超细铜粉浆料的导电性能。     

有机物包覆铜超微粒子的研究

研究了用有机蒸气包覆金属超微粒子的方法及铜超微粒子的表面包覆层结构，并研究了有机物包覆的超细铜粉浆料的导电性能。     

石墨烯负载铜增强铜基块体复合材料的制备及其性能

石墨烯具有独特的二维结构及性能已成为金属基复合材料制备过程中理想的增强相备选材料之一。而铜因具有良好的导热性、导电性和化学稳定性已被广泛应用到电子产品中,但其存在机械强度低、硬度低等缺点成为其应用亟需解决的瓶颈问题。目前,将石墨烯和铜基材料进行结合,虽然在一定程度上可以改善铜基材料的的综合性能。但由于石墨烯易产生团聚,石墨烯与铜之间的润湿性差,使其两者难以形成良好的界面结合,进而导致复合材料的性能变差。因此,为了解决上述问题,本文通过化学还原法在石墨烯上负载铜粒子对石墨烯进行改性处理,成功制备了石墨烯负载铜复合粉体(Cu-rGO),并将其作为增强相,与纳米铜粉混合,运用放电等离子烧结(SPS)工艺制备了石墨烯负载铜增强铜基块体复合材料(Cu-rGO/Cu),研究Cu-rGO复合粉体含量对铜基体组织和性能的影响。研究发现,在50 mg氧化石墨烯(GO)和200 mg硫酸铜(CuSO4·5H2O)时,获得Cu-rGO复合粉体中还原氧化石墨烯较薄且分布均匀。同时结合TEM结构分析发现铜基体与增强相接触界面紧密,且增强相的引入可以有效地细化块体复合材料的晶粒。另外,随着增强相含量的递增,硬度呈...     

电弧放电法制备石墨烯及其在导电油墨中的应用

导电油墨是印刷电子技术中使用的关键电子材料, 而导电填料作为导电油墨的主要成分要求其化学性能稳定且电导率高。其中, 基于石墨烯的导电油墨因为其、透射电子显微镜、拉曼光谱等手段对制备的石墨烯进行了表征。结果表明: 直流电弧放电法制备的石墨烯为2~10层、尺寸在100~200 nm范围且纯度高、结晶性好。在此基础上, 研究了涂层厚度、热处理温度以及弯曲角度等对石墨烯导电油墨导电性能的影响。研究发现, 石墨烯导电油墨电阻率与涂层厚度、热处理温度成反比, 且随着厚度、温度的增加石墨烯导电油墨的电阻率逐渐降低。并且样品在柔性基底上经过不同角度的弯曲折叠后电阻率没有明显变化。当厚度为170 μm的样品经过360℃ (30 min) 热处理后, 石墨烯导电油墨的电阻率仅为0.003 Ω·cm。上述结果表明, 电弧法制备的石墨烯导电油墨有望成为未来印制电子领域的关键材料。     

石墨烯添加量对铜基复合材料性能的影响

采用一步化学还原法结合放电等离子烧结工艺制备石墨烯增强铜基复合材料,利用XRD、SEM、拉曼光谱、拉伸试验机、纳米压痕仪、涡流电导率仪等研究石墨烯含量对复合材料微观组织、力学性能和导电性能的影响。结果表明:石墨烯在复合材料基体中均匀分布,石墨烯的添加能显著增强铜基体的力学性能。与纯铜相比,添加0.025%(质量分数)的氧化石墨烯,可使其屈服强度提高219.8%,抗拉强度提高35.9%,弹性模量提高6.9%,此外,其导电率仍有93.1%IACS。随着石墨烯含量的增加,复合材料的屈服强度、抗拉强度及弹性模量均有所下降,这是因为高石墨烯含量复合粉体中部分石墨烯纳米片未能被铜颗粒包覆,其与铜基体界面结合强度低,石墨烯的剪切应力转移强化效果降低。     

无铅玻璃粘结相对铜导电浆料性能的影响

研究了无铅玻璃粘结相的熔点和含量对铜导电浆料性能的影响。采用四探针法测定铜膜的导电性,采用X射线衍射和显微组织分析对样品进行表征,并测定了铜膜的附着力。结果表明,低熔点无铅玻璃粉有利于防止铜粉高温氧化,且在较低烧结温度时,残余有机载体可以包覆铜粉,防止铜粉在低温烧结时氧化,制得的导电铜膜样品表面平整,微观组织致密,导电性好。当低熔点无铅玻璃粉含量为8%时,方阻为47.78mΩ/□,附着力为10N/cm~2左右,符合行业要求。     

石墨烯包覆玻璃纤维复合材料的制备及其电学性能研究

以牛血清白蛋白(BSA)改性玻璃纤维表面, 利用静电吸附原理制备氧化石墨包覆的玻璃纤维复合材料, 采用氢碘酸还原氧化石墨得到石墨烯包覆玻璃纤维导电材料。利用X射线衍射(XRD)和傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)等表征样品的物相结构和基团类型, 扫描电镜(SEM)表征石墨烯包覆玻璃纤维的形貌特征。当氧化石墨分散液pH低于6时, 随着pH减小, 包覆效果变得更明显。通过粒径/Zeta电位仪表征氧化石墨和BSA在不同pH下的Zeta电位, 结果表明BSA等电点约为5.3, 氧化石墨的等电点小于3。得到的石墨烯包覆玻璃纤维导电材料的电导率达到4.5 S/m, 制备的导电玻璃纤维具有一定的柔性, 在弯曲后仍能保持原有的导电性能; 导电玻璃纤维在高于100℃热处理后, 由于石墨烯在高温下可以继续还原, 其电导率得到一定的提高, 表明制备的导电玻璃纤维可以在较高温度下使用。     

高导电性铜基复合导电涂料的研制

为了制备综合性能优良的铜系复合导电涂料,以自制的配合剂A处理后的铜粉为原料,研究了固化剂类型、铜粉用量及性能、涂料制备工艺等对铜-环氧复合导电涂料性能的影响.结果表明,配方中加入防氧化剂可以有效抑制铜粉在涂层制备过程中的氧化现象.较优的涂料配方(质量比)为:E-51环氧树酯50份,聚酰胺50份,400目铜粉300份,钛酸酯偶联剂2～3份,防氧化剂20～40份,有机膨润土防沉剂2～3份.制得的复合导电涂层具有较好的综合性能,涂层平均表面电阻率约为2.0×10-2Ω/cm2且可保持30 d无变化.     

PbO-B_2O_3系含铅导电铜浆的制备及性能研究

采用高温熔融水淬法制备了以PbO-B2O3为基本体系的含铅玻璃粉,并通过XRD、SEM等测试手段对其进行表征。采用恒温失重法,研究了在60~180℃范围内电子浆料常用有机溶剂的挥发特性,确定了铜浆用有机载体的配方。将含铅玻璃粉、铜粉和有机载体混合配制成导电铜浆,并在550℃真空烧结,采用四探针测试仪测量烧结铜膜的电阻率,通过比较研究,当铜浆用含铅玻璃粉中PbO与B2O3质量比为75%∶5%时,铜浆料的导电率最小。     

基于液相化学还原法的电子浆料导电相可控制备装置及控制方法的研究进展

电子浆料是用于制造电子元件的基础材料,随着电子信息产业的迅速发展,电子浆料的性能需要进一步的提高,电子浆料的性能主要由电子浆料导电相的形貌和粒径决定。文章结合近年来电子浆料及控制领域的研究状况,介绍了电子浆料导电相最常用的制备方法及制备过程中影响电子浆料导电相形貌和粒径的因素,阐述了电子浆料导电相制备装置国内外发展现状,着重阐述了基于液相化学还原法的电子浆料导电相可控制备装置及其控制方式。