基于无颗粒银墨水制备柔性透明导电薄膜

以酒石酸银作为前驱体,1,2-丙二胺为络合剂,乙醇为溶剂制备无颗粒酒石酸银导电墨水。以丙烯酸乳液为原料制备模板,利用模板法和旋涂工艺法,在PET基材上制备透明导电银网格薄膜。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)等方法对制备的导电墨水和透明导电银网格薄膜进行表征。结果表明,该方法实现了银网格完全嵌入在裂纹模板凹槽中,通过调控模板的线宽大小及网孔数量可获得透过率为82%、方阻为28 Ω/sq的银网格透明导电薄膜。该导电薄膜的薄膜电阻经过100次弯曲后没有明显的变化,可以有效克服ITO薄膜柔性差的缺点。     

水基银纳米线导电墨水和大尺寸柔性透明导电薄膜的制备

以银纳米线(AgNW)为导电材料,添加羟丙基甲基纤维素(HPMC)和氟碳表面活性剂FSO-100制备了水基导电墨水,使用迈耶棒在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜表面刮涂制备了柔性透明导电薄膜,研究了AgNW、HPMC和FSO-100等组分的添加量对透明导电薄膜光电性能的影响。结果表明,表面活性剂FSO-100可以明显提高导电墨水对PET衬底的润湿性,但过量后会使方块电阻上升;HPMC的加入可以消除AgNW的团聚,但过多的HPMC会提高薄膜的方块电阻;AgNW含量增加后,薄膜的方块电阻和透过率均随之下降,在AgNW浓度2.6 mg/mL时,透明导电薄膜的方块电阻为12Ω/sq和550 nm的透明导电薄膜透过率为94.02%,品质因子可达448.63,薄膜的粗糙度均方根为7.28 nm,并可在1000次弯折后保持光电性能不变,在可穿戴器件、柔性有机发光二极管等领域有很大的应用前景。     

低温烧结无颗粒型银导电墨水的制备及其性能研究

导电墨水是柔性印制电子发展的关键,然而,目前导电墨水的烧结温度仍较高,限制了其在某些柔性基材上的使用。本文以乙酸银作为前驱体、氨水为络合剂、乙醇为助剂、甲酸为还原剂,制备了一种可低温烧结的无颗粒型银导电墨水。将该导电墨水滴涂到PET基材后于烘箱中进行烧结成银膜,采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)等测试设备对制备的导电墨水和薄膜进行表征。系统研究了还原剂甲酸以及助剂乙醇对导电墨水及薄膜的性能影响。结果表明,该导电墨水具备良好的稳定性,经过90 ℃低温烧结60 min,其电阻率为11.83 μΩ.cm。通过调控墨水配方,银薄膜的粗糙度和均匀性得到显著改善,且薄膜具有良好的弯折性能。     

无颗粒型银基导电墨水的制备、性能及其应用研究

以离子交换法合成的草酸银前驱体为银源,乙二胺为络合剂,异丙醇为溶剂制备了MOD无颗粒银导电墨水。将该墨水喷墨打印于聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)柔性基板,并在加热板上150℃固化20 min,并通过DSC、FE-SEM、激光共聚焦、四探针测电阻率方法对合成的墨水进行表征。结果表明导电墨水的温度远低于银前驱体的分解温度;喷墨打印多层的银线在基板上表现出不同宽度、厚度和电阻率。其中,打印10层的银线电阻率可达3.22μ?·cm,接近块状纯银电阻率(1.65μ?·cm)。喷墨打印后的银图案表面平整光滑且微观组织致密,在柔性印刷方向有良好的应用前景。     

喷墨打印中的银导电墨水综述

介绍了应用在电子喷墨打印技术中的两枑导电银墨水：纳米颗粒墨水和金属有机先驱体墨水的组成体系、制备方法和性能影响因素;结合国外悁究前沿简要介绍了当前两枑墨水的悁究现状和发展方向。最后对两枑墨水的综合性能进行了对比,并指出了导电墨水未来的挑战。     

纳米银导电墨水的制备及其在高精度柔性电路打印中的应用研究

分别以银纳米颗粒和银纳米线为导电组份,以BYK-333为表面助剂,以乙二醇为溶剂制备出两类喷墨打印型导电墨水,采用MICROPLTTER Ⅱ型微纳米沉积系统在柔性透明基底上打印了导电线路,研究了打印工艺、热烧结固化、封装等对两种打印电路的导电性、耐候性和扰度等性能的影响。结果表明,打印机喷头口径和墨水与基底接触角是决定导电电路线宽精度的关键因素,热烧结处理可以提高银纳米颗粒柔性电路的导电性,在160℃烧结30 min时,电阻率下降到16.4 μΩ.cm,在空气中放置90天后保持导电性能不变,1000次弯折后电阻率上升12.4%;随着打印次数增加,银纳米线打印电路的导电性不断增加,打印9次得到的打印直线单位电阻为88.9 Ω/cm,而随着烧结温度和时间的增加电路导电性下降,PDMS封装可以极大地提高打印电路的稳定性,在空气中放置90天并弯折1000次后导电性能保持不变,表明基于银纳米材料导电墨水及微纳米沉积系统可以实现高性能和高精度柔性电路的稳定打印。     

银纳米线的尺寸和添加量对导电银浆性能的影响

采用化学还原法制备了3种银纳米线,研究了银纳米线的添加量、直径和长度对银浆固化膜层导电性能及银浆流变性能的影响,并探索其作用机理。结果表明,由于银纳米线的电子导通桥梁作用和纳米尺寸效应的影响,添加少量(0.05%~0.2%)的银纳米线即可显著提高银浆固化膜层的导电性能,直径越细的银纳米线对银浆固化膜层导电性能的提升作用更明显。银纳米线的加入会影响银浆的流变性能。     

纳米银导电墨水的制备及电极性能研究

用硝酸银、己二酸二酰肼和葡萄糖为主要原料,通过化学还原法制备出粒径为30~50 nm的纳米银颗粒;将其分散于特殊配制比例的溶剂中,制备得到纳米银导电墨水。将纳米银导电墨水高精度图案化喷墨打印,分析了纳米银的形貌及其导电性能;研究了烧结温度和烧结时间对打印电极电阻率的影响,结果表明,200℃烧结40 min,电阻率为0.34 m?·cm的较低值。     

旋涂法制备银纳米线透明导电薄膜

以商用银纳米线分散液为原料,利用旋涂法在载玻片上制备透明导电薄膜,并测试其可见光波段透过率,分析银纳米线分散液浓度、旋涂转速和热处理对银纳米线透明导电薄膜性能的影响。实验结果表明,银纳米线分散液浓度为2 mg/mL,旋涂转速为7500 rpm时,制得的银纳米线透明导电薄膜透过率可达98 %,电阻为120 Ω;120 ℃热处理10 min后银纳米线透明导电薄膜的透过率降低至91%,电阻降低至70 Ω。通过旋涂法制备了具有较好光电性能的透明导电薄膜,有望应用于触控设备和有机发光二极管(OLED)等领域。     

耐折高导电性银浆的制备

研究了银片粒径对折叠前后银浆电导率的影响。采用不同粒径的片状银制备了具有良好导电性能的低温固化耐折导电银浆料,将银浆网印在聚酰亚胺基板上,在140 ℃下烧结形成网印电路。用微欧姆计检测了印刷电路的电阻率,对印刷银电路折叠前后的电阻变化进行了检测,并用扫描电镜对其表面形貌进行了研究,分析了导电机理。结果表明,小片Ag作为未连接薄片之间的桥梁,在折叠后填补了空白,形成导电网络,提高了折叠后的银浆导电性能。     

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.     

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。     

混合银粉对导电银浆烧结膜层附着力的影响

采用4种不同规格的银粉,并优选其中2种银粉按不同比例混合,制备得到不同氧化锌压敏电阻器用导电银浆;对烧结后的银浆样品进行表面形貌分析和附着力测试,并比较烧结温度对附着力的影响。结果表明,将2种单一银粉混合制备所得浆料烧结所得电极膜层表面更致密平整,附着力增加;调整合适的混合质量比,可以得到具有最大附着力的导电银浆;其机制可能是浆料在烧结过程中不同粒径的银粉相互填充间隙,产生协同作用,提高了膜层致密度。所得银浆最佳烧结温度为550~650℃。     

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。     

导电银浆的丝网印刷适性与流变学

导电银浆的性能参数对指导产品开发具有重要的意义。通过分析导电银浆在丝网印刷成膜过程中的受力情况,指出了丝网印刷的主要特性参数;结合流变学的基本概念和模型,建立了特性参数与量化的流变学参数之间的对应关系;重点介绍了浆料流变学性质的连续旋转、振荡和法向拉伸等测试方法的基本原理和应用。     

化学还原法制备纳米银颗粒及纳米银导电浆料的性能

采用化学还原法,在水相中,以硼氢化钠为还原剂,月桂酸为分散剂,通过还原银氨络合物溶液制备了纳米银胶体,之后通过调节胶体的pH值,分离出了纳米银颗粒。TEM和XRD分析表明,该纳米银颗粒的平均粒径大约为17 nm,集中分布于5～30 nm,且无明显的团聚现象;红外光谱分析表明该纳米银颗粒表面包覆有月桂酸,紫外光谱表明制得的纳米银胶体在397 nm处有较强的吸收峰。将分离出的湿纳米银颗粒作为功能相,加入预先配制的载体相中,运用机械搅拌和超声分散等手段,制得了纳米银导电浆料。热重分析表明该浆料含有约67%(质量分数)的金属银,在220℃下烧结2 h后,其电阻率为4.2×10-5Ω.cm。经微细笔直写后,其线条的分辨率可以达到60μm。     

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。