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哪些因素决定了纳米银导电油墨的导电性?

分类:新闻中心 发布时间:2023-01-02 5624次浏览

导电性是纳米银导电油墨的关键性能之一,也是其应用中的重要参数。通过研究对比可以发...

导电性是纳米银导电油墨的关键性能之一,也是其应用中的重要参数。通过研究对比可以发现,纳米银导电油墨的导电性取决于导电填料(纳米银)的含量、烧结温度、印刷油墨层厚度等因素。

(1)纳米银的含量

反应初期,当纳米银含量增加时,导电粒子的接触面积增加,使导电油墨的电阻率降低;但随着纳米银含量的进一步增加,油墨中有机聚合物的含量相对较少。 ,不能与纳米银充分混合,导致导电粒子之间存在一定的间隙,油墨的电阻率增大,从而降低了纳米银导电油墨的导电性。在水性纳米银导电油墨的研究中,纳米银的质量分数为60.0%~66.7%时制备的导电油墨具有较好的导电性;在UV型纳米银导电油墨的研究中,选择纳米银的质量分数为当银粉含量低于45%时,油墨的导电性较差。当纳米银的质量分数达到70%时,油墨的导电性极佳。在对RFID纳米银导电墨水的研究中可以发现,当银粉含量高时,墨水的导电性非常好。 .

(2) 烧结温度

在水性纳米银导电油墨的研究中发现,随着烧结温度的升高,纳米银周围的PVP被分解,纳米银被释放出来。银具有一定的流动性,可以在导电油墨内部形成导电通路,使油墨的电阻率大大降低,导电性增强;当烧结温度过高时,纳米银的流动性不会发生很大变化,导电油墨内部也不会发生很大变化。系统温度变化不大,油墨的电阻率不会进一步降低,电导率基本不变。在UV型纳米银导电油墨的研究中,当烧结温度从140℃升高到170℃时,导电油墨的电阻率迅速下降;当烧结温度从170℃升高到210℃时,电阻率继续下降,但在170℃之前变化不明显;当烧结温度超过210℃时,导电油墨的整个体系趋于稳定;因此,210℃是导电油墨的最佳烧结温度,此时油墨的最小电阻率为6×10 -5Ω·cm。

(3) 墨层厚度

在水性纳米银导电油墨的研究中可以发现,增加油墨层的厚度会增加基材上纳米银的含量。热处理后,可在油墨内部形成良好的通路,降低其电阻值,增强其导电性;当墨层过厚时,会出现印刷不便、干燥时间延长等问题。在水性纳米银导电油墨的研究中,选择了15、20、25、30、35、40μm等不同厚度的油墨层,通过测试它们的电阻不难发现,当墨层厚度为15~25μm,油墨的电阻当墨层厚度为30μm时,油墨的电阻适中,油墨中的纳米银含量达到饱和。随着油墨层厚度的进一步增加,油墨的电导率几乎保持不变。在制备UV型纳米银导电油墨的研究中,研究人员选择了7组不同厚度的油墨层,测试了它们的电阻值。还发现在30μm处,油墨的导电性处于较好的状态。

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