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2022-01-13回答
在导电油墨中使用纳米银粉,其粒径通常在几纳米或者几十纳米,因纳米银粉比微米银粉的粒径要小得多,所以纳米银颗粒之间的接触面积会比微米银颗粒之间的接触面积大很多,它们之间的接触电阻会比微米银颗粒的要大。
但也正是因为纳米颗粒的粒径较小,使其堆积密度较微米颗粒来说要大很多,经后续烧结工艺,颗粒与颗粒在接触面融合在一起,变成连续的导电层,这样一来纳米颗粒之间的大接触面积和致密堆积在烧结后就会获得更好的导电性能,同时导电涂层的强度也会得到很大的提高,烧结后涂层的表面更加平整光滑。
因此,在使用纳米银制备与微米银导电性相当的导电油墨时,油墨层的厚度就可以相应降低,油墨的消耗也会减少。金属纳米颗粒的熔点较块体金属会有非常明显的降低(如块体银的熔点为960.3℃,而粒径为5~10nm的银颗粒熔点仅为150℃),这一特性就使纳米银导电油墨的烧结温度大大降低,可以进一步拓展纳米银导电油墨的应用范围。
氧化锡、氧化铟以及氧化铟锡(ITO)均为优秀的透明导电材料,磁控溅射为传统制备透明导电薄膜的方法,设备昂贵,效率低。印刷方式具有大面积、柔性化与低成本三方面明显优势,因此经由导电油墨印刷技术制备透明导电薄膜目前备受关注,以以上几种氧化物为填料制备导电油墨应运而生,也将与印刷电子共同得到发展。
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2022-01-13回答
金属系导电油墨为相应的金属(金、银、铜、镍和铝等)或者金属氧化物与热塑性或热固性树脂为主体的液体油墨,具有较好的附着力和遮盖力,可低温固化。金、银浆油墨电阻率很低,可达到10-4~10-5Ω·cm。金性质稳定,但价格昂贵,用途仅限于印刷高要求精细电路。
银油墨性能好,普遍认为最具发展前途,但银价格也较贵,另外,自身存在着易迁移、易硫化、抗焊锡侵蚀能力差、烧结过程中容易开裂等缺陷。铜浆油墨也表现出较好的导电性和较低的电阻率(10-3~10-2Ω·cm),同时铜价格仅为银的1/100,具有价格优势,但铜浆油墨在空气和水作用下会产生氧化层,使导电性不稳定。
制备铜合金以及铜粉表面镀银是常用的防止铜氧化的方法,因此也有相应的导电油墨报道。镍、铝系导电油墨价格较低,导电性一般,易于氧化,性能不稳定。
银因具有最高的电导率(6.3×107S/m)和热导率[450W/(m·K)],成为导电油墨中最受关注的导电填料。目前制备导电油墨用的银颗粒都为纳米级银微粒,银微粒的形状与导电性能的关系十分密切,从一般印象出发都认为银微粒作为球状或近似球状的颗粒为好,对用作制备导电油墨的导电微粒来说还是呈片状、扁平状、针状的为好,其中尤以片状微粒更佳。
圆形的微粒相互间是点的接触,而片状微粒就可以形成面与面的接触,印刷后,片状的微粒在一定的厚度时相互呈鱼鳞状重叠,从而显示了更好的导电性能。
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