无颗粒型银导电墨水的制备及其性能研究

首先以硝酸银作为银源,制备出柠檬酸银和碳酸银,然后以柠檬酸银和碳酸银为金属前驱体化合物,异丙胺为络合剂,甲醇为还原剂,另加入少量添加剂以调节粘度和表面张力等物理参数,制得无颗粒银导电墨水。该银导电墨水可以采用A4平板打印机在PET(Polyethylene terephthalate)上打印图案,并在较低的热处理温度下即可获得导电性较好的银膜。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、四探针测试仪、接触角测量仪、傅里叶变换红外光谱仪、热分析仪对柠檬酸银、碳酸银、导电墨水及导电银膜进行测试表征。结果表明导电墨水经130℃热处理之后,导电银膜由均匀的纳米银颗粒组成;经130℃热处理40min后,得到的银膜的方块电阻可低至0.84Ω·□~(-1),可广泛用于电子印刷行业。     

无颗粒型金属导电墨水的研究进展

印刷电子是一项新兴的微电子制造技术,采用喷墨方式制备电子器件在印刷电子研究中占有极为重要的地位。常用的颗粒型金属导电墨水由于颗粒本身的性质,容易出现团聚,聚沉,甚至堵塞喷嘴的现象;而以金属前驱体化合物为主要组分的无颗粒型导电墨水相比之下却表现出了极大的优势,具有制备工艺简单,稳定性高等显著特点,尤其适用于喷墨打印过程。     

纳米银颗粒掺入的导电聚合物墨水导电性研究

目的提高有机聚合物导电墨水直写图案的导电性。方法在聚乙撑二氧噻吩-聚(苯乙烯磺酸盐)导电墨水中掺入纳米银颗粒(AgNPs)制备混合型导电墨水,并用于制备直写导电图案。结果直写图案的电阻率测试结果表明,当AgNPs的质量分数从0提高到10%时,图案电阻率从8.7×10~7μ?·cm下降到931.7μ?·cm;经过20 MPa的施压处理10 min后,图案电阻率均进一步下降,当AgNPs的质量分数为0和10%时图案电阻率分别降到4.2×10~7和93.8μ?·cm。当AgNPs的质量分数大于10%时,纳米颗粒会出现严重团聚,颗粒与聚合物混合不均匀,从而导致图案电阻不均匀;由于微观组织中孔隙增加,所以图案电阻率增加。结论在导电聚合物中掺入适量的纳米银颗粒是提高其直写图案导电性的有效途径,该直写图案不需要经过高温烧结,因此对基底材料的选择没有局限性,纳米银颗粒对直写图案导电性的促进作用机制在于为电子提供了更多的通路。该PP/AgNPs复合型墨水有望用于打印射频识别标签中的天线。     

纳米银颗粒-银离子复合型导电墨水导电性研究

目的 为了减少纳米银颗粒墨水所制备图案的孔隙率,提高图案的导电性。方法 将多尺寸纳米银颗粒与银离子溶液混合制备得到纳米银颗粒-银离子复合型墨水,通过扫描电子显微镜（SEM）观察所制备图案的表面形貌,采用X-射线衍射仪（XRD）确定图案表面晶型,并对图案进行电阻率测试。结果 实验结果表明,纳米银颗粒-银离子的配比对该复合型导电墨水的导电性有重要影响。AgNPs与Ag⁺的体积比为2∶1的混合型墨水在干燥之后具有最佳导电性,电阻率为1.33×10^-3Ω·cm,该墨水中银的质量分数约为4.37%。经过热压之后,AgNPs与Ag⁺的体积比为5∶1的墨水所制备的图案导电性最好,电阻率为1.32×10^-4Ω·cm,该墨水中银的质量分数约为3.19%。结论 所制备的纳米银颗粒-银离子复合型墨水干燥后即可导电,经过热压处理之后导电性可进一步提高。该复合型墨水中银含量低,可大大降低其用于柔性器件的成本。     

纳米银导电墨水及其成膜性能研究

用化学还原法制备了纳米Ag粉,并通过X射线衍射(XRD)、激光粒度分析仪(LPSA)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)等测试手段对样品进行性能表征。在所选择的实验条件下制备了类球形分布、分散性好的Ag纳米颗粒,其粒径主要分布在5～50nm范围,平均粒径为16nm,晶体结构为fcc结构。经涂布检测,Ag纳米墨水制备的墨膜均匀致密,150℃回火后,银粒子烧结明显,有微孔均匀分布。     

喷墨印刷工艺对导电墨水导电性能的影响

目的研究喷墨印刷工艺对导电墨水导电性能的影响。方法以EPSON 1390万能平板打印机为输出设备,选取塑料薄膜种类、打印分辨率、打印次数、电路形状为主要工艺指标,运用单因素实验法,测试不同指标作用下各印刷线路的单位电阻值。结果塑料薄膜的表面分子结构对墨水的导电性能有直接影响,表面张力高的塑料有利于获得较好的印刷效果,导电性会得到提高;较高的打印分辨率有利于提高墨层的连接精度,从而提高导电性;适当增加打印次数有利于形成清晰完整的印刷电路,可以降低平均电阻值;印刷电子线路形状不同,导电性能也不尽相同,导电性能顺序为直线型折线型矩形波型环型。结论喷墨印刷工艺对导电墨水的导电性能具有一定的影响,选择合适的印刷工艺有利于提高导电线路的导电性。     

喷墨纳米导电墨水体系研究及进展状况

文章详细介绍了纳米喷墨导电墨水体系研究,其中包括对喷墨导电墨水的组成和喷墨导电墨水的打印进行了详细说明。重点展示了国内外几个重要公司的研究情况,并对纳米喷墨导电墨水的未来发展提出了一些建议。     

导电喷墨墨水研究进展

喷墨印刷技术是一种新型高效的绿色环保生产技术。其中,导电喷墨墨水由于应用前景广阔,一直受到科研工作者的关注。导电喷墨墨水包括金属喷墨墨水和石墨烯喷墨墨水。综述了导电喷墨墨水中银包裹铜(Cu@Ag)喷墨墨水、低温烧结纳米银喷墨墨水以及新型石墨烯喷墨墨水的研究进展,3种喷墨墨水最低电阻率分别为1.134×10~(-7)Ω·m、3.84×10~(-8)Ω·m、1.9×10~(-7)Ω·m,为块状金属银电阻率的7倍、2.4倍、12倍,具有优异的导电性。同时,还介绍了导电喷墨墨水在探测器、锂离子电池、超级电容器等方面的应用,指出了目前仍存在的问题,并对其发展前景进行了展望。随着柔性线路板应用范围越来越广,导电喷墨墨水的应用将具有广阔的发展空间。     

纳米铜导电墨水的制备及研究

以次磷酸钠为还原剂、硫酸铜为前驱体,并添加Lomar D、PVP等表面活性剂及分散剂,在一缩二乙二醇(DEG)有机液相溶液中采用化学还原法成功地制备了在室温下能稳定60天的纳米铜导电墨水,通过电渗析除去墨水中的杂质离子,再采用减压蒸馏的方法可使纳米铜在墨水中的质量分数达到5%～30%,其中电渗析的除杂效率在99%以上.以XRD、TEM、EDX、ICP、HORIBALB550粒度分布仪对墨水进行表征,结果显示,墨水中纳米铜的粒径为15～40nm,分布较窄.设计正交试验分析了影响墨水中铜晶粒大小的一些因素发现,还原剂与前驱体的物质的量比、反应温度、pH值以及分散剂与表面活性剂的物质的量比等都对铜晶粒的生长有很大影响.     

羧甲基纤维素对多壁碳纳米管导电墨水性能的影响

传统中性墨水多用丙烯酸树脂做增稠剂,且不具备导电能力,因此将羧甲基纤维素(CMC)与多壁碳纳米管(MWCNT)混合,使制备墨水书写后具备导电能力。采用超声制得CMC-MWCNT导电墨水,通过中性笔书写于纸上,对制备导电墨水的稳定性能、流变性能、书写性能和书写字迹的耐腐蚀性能、导电性能、折叠稳定性能进行分析,并与市场上晨光中性笔墨水(CG)进行对比。当添加CMC为0.3wt%、0.6wt%时,导电墨水的Zeta电位、屈服应力、屈服黏度均较低,书写时出现漏墨,书写后电阻较小,但折叠一百次后电阻增大较多,分别增大32.3%、17.9%。当添加CMC为0.9wt%、1.2wt%、1.5wt%时,导电墨水的Zeta电位绝对值均大于30 mV,体系处于稳定态;屈服应力与屈服黏度随CMC添加量增大而增大;CMC为0.9wt%和1.2wt%的导电墨水书写正常,书写后电阻分别为14.9 kΩ/cm、15.6 kΩ/cm,折叠100次后电阻分别增大8.7%、7.8%;1.5wt%CMC的导电墨水书写时有断墨,书写后电阻为28.3 kΩ/cm,折叠100次后电阻增大9.5%。与CG相比,1.2wt%CMC的导电墨水具有相似的稳定性能、流变性能、书写性能,并具备导电能力,可点亮LED灯。      

草酸处理制备抗氧化的纳米铜导电油墨

目的 研究制备抗氧化纳米铜的化学方法, 以提高纳米铜油墨的导电性。方法 液相还原法制备纳米铜, 在乙醇中用草酸处理后, 混合丙烯酸树脂配成导电油墨, 丝网印刷于PI膜上。对纳米铜和铜膜进行XRD, TEM, SEM, XPS表征。结果 经草酸处理后, 铜膜导电性得到显著提高, 250 ℃真空烧结1 h, 电阻率低至24.1 μΩ·cm。结论 经草酸处理的纳米铜油墨具有抗氧化性, 导电性满足印刷电子要求。     

用于水性导电油墨的纳米银分散液的制备

运用液相化学还原法,以次磷酸钠(NaH2 PO2 ·H2 O)为还原剂,PVP(聚乙烯吡咯烷酮)为高分子保护剂,六偏磷酸钠为分散剂,还原硝酸银溶液制得了用于水性导电油墨的纳米银分散液。设计4 因素3 水平的正交实验L9(33 ),研究了还原剂用量、保护剂用量、分散剂用量及反应温度对纳米银粉粒度及形貌的影响,获得了制备纳米银分散液的最佳条件:在AgNO3 浓度为1. 0 mol/ L 时,n( NaH2 PO2 ·H2 O) / n( AgNO3 ) 为2. 5 :1,n(PVP) / n(AgNO3 )为1. 5 :1,n(六偏磷酸钠) / n(AgNO3 )为0. 007 :1,反应温度为40 ℃的条件下,制备的纳米银分散液放置30 d 后,经SEM 表征和纳米粒度及电位分析仪测试,可获得主要粒度分布在15 ~60 nm 的纳米银分散液,克服了水性导电油墨填料易絮凝的问题。     

分散剂含量对碳系导电油墨导电性能影响的研究

目的研究分散剂的含量对碳导电油墨导电性能和表面性能的影响。方法以德谦W-920为分散剂,采用单因素法,保持碳导电油墨其他组分不变,改变分散剂的配置比例,制备不同组碳系导电油墨。最后通过SEM图表征墨膜的形貌。结果不同含量的分散剂对导电油墨的性能产生一定差异。在其他条件一定的情况下,随着分散剂比例的增加,导电性先上升后下降。结论分散剂的加入对导电油墨的性能起着重要作用,当分散剂的质量分数达到7%时,体积电阻率为3.01×10-2Ω·m,此时可以有效改善导电油墨的导电性和墨膜的规整性。     

石墨烯导电油墨的研究进展

目的 综述石墨烯导电油墨的制备工艺及其应用。方法 以查阅文献的形式了解石墨烯导电油墨的制备工艺, 比较分析不同制备方法得到的石墨烯导电相的特点, 阐述广义导电油墨的导电机理。重点介绍石墨烯导电油墨在电子器件和储能器件中的应用,并展望其发展前景。结果 目前对石墨烯导电油墨的制备工艺研究主要集中于油墨导电相的制备, 未来研究仍需关注连结料、 溶剂和助剂的选择。对石墨烯导电油墨的导电机理的研究尚未起步, 探讨石墨烯导电油墨的研究进展将有助于研究人员更好地了解并应用石墨烯导电油墨。结论 石墨烯导电油墨必将成为未来印制电子领域的关键材料。     

碳纳米管对碳系导电油墨电热性能的影响

目的 研究碳纳米管对碳系水性导电油墨电热性能的影响,寻找最佳含量的发热油墨。方法 采用单因素法,在原有碳系水性导电油墨中通过添加不同含量的碳纳米管制备多组碳系水性电热油墨。通过测试其SEM、TEM、电热功率、接触角等探究碳系水性电热油墨的最佳制备配方。结果 不同碳纳米管含量的碳系水性电热油墨其发热温度、电功率具有一定的差异。在其他条件一定的情况下,随着碳纳米管含量的增加,碳系水性导电油墨的电热导电性先降低再升高。当碳纳米管质量分数为0.75%时,碳系水性导电油墨的可以达到温度最高（147℃）,功率相对较低（4.4 W）,此时为导电性最佳碳系水性电热油墨的配方。结论 在导电油墨中添加适量的碳纳米管可改善油墨的加热性能。     

分散剂和树脂对导电油墨导电性能的影响

目的 探究提升碳系水性导电油墨导电性能的方法,主要研究分散剂和树脂的含量对碳系水性导电油墨导电性能的影响。方法 使用W?190分散剂和水性丙烯酸树脂,采用双因素法,保持分散剂和树脂的总质量在油墨中的占比固定,且其他组分在油墨中的占比也不变,通过改变分散剂与树脂之间的比例,制备多组碳系水性电热油墨。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)观察各组碳系水性导电油墨,测试油墨的黏度、方阻,探究导电油墨的形貌和导电性。结果 通过改变分散剂与树脂的质量比值,会对导电油墨的导电性能产生较大影响。在其他条件一定的情况下,随着分散剂与树脂的质量比值的增加,碳系水性导电油墨的导电性呈先降低再升高的趋势。结论 分散剂与树脂的质量比对导电油墨的导电性具有较大影响,当分散剂与树脂的质量比为2.5∶1时,在分散研磨60 min后,碳系水性导电油墨的黏度最大值为11.1 Pa.s,方阻最小值为4.3 Ω/□,此时导电性相对最佳。