用于印刷電子技術(shù)的納米銅墨水及其復(fù)合材料的制備.pdf

1、印刷電子技術(shù)是指運(yùn)用適合于不同功能性油墨的印刷技術(shù)將所需的油墨印制加成在各類基材上的工藝，是近幾年新發(fā)展起來的一類綠色制造技術(shù)。運(yùn)用該技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)是可以生產(chǎn)制造成本較低的柔性、大面積的電子器件和電子產(chǎn)品。在光學(xué)工程領(lǐng)域可以用于印刷納米圖像和印制微納米光電器件等。然而，目前市場所需求的各種功能性油墨的研發(fā)制備制約著印刷電子技術(shù)的發(fā)展。在國外，已經(jīng)有廠家將金屬導(dǎo)線運(yùn)用納米金屬油墨通過印刷電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)了，尤其體現(xiàn)在PCB制板上?，F(xiàn)在納米金屬

2、導(dǎo)電油墨做的最成熟的是納米銀導(dǎo)電墨水，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。然而，納米銀的價(jià)格較高，與金屬銀相比，納米銅價(jià)格上的優(yōu)勢顯而易見，但是其在空氣中易被氧化的劣勢目前還是其批量生產(chǎn)的難題。本課題通過液相化學(xué)還原法制備了納米銅膠體，并對(duì)其進(jìn)行處理，制成納米銅墨水。最后嘗試將其與羧基化碳納米管進(jìn)行復(fù)合，提高其導(dǎo)電性和抗氧化性。若將其在項(xiàng)目聲表面波RFID標(biāo)簽的批量生產(chǎn)中應(yīng)用，可以大幅度降低生產(chǎn)成本，并且對(duì)印刷電子導(dǎo)電油墨的推廣具有重要意義。
　　

3、本文用去離子水配了一定濃度氯化銅溶液，經(jīng)用分散劑聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和絡(luò)合劑十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）分散絡(luò)合后滴加氨水調(diào)節(jié)溶液pH值，使溶液成為銅氨溶液。然后，向制備的堿性溶液中滴加在堿性環(huán)境中具有強(qiáng)還原性的水合肼，然后將銅離子進(jìn)行還原，制備出納米銅膠體。在實(shí)驗(yàn)中，為了制備出均勻性好且粒徑尺寸較小的納米銅膠體，首先，通過改變單一反應(yīng)因素，其他反應(yīng)條件不變，確定最佳的實(shí)驗(yàn)條件。例如，溶液反應(yīng)的pH值、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)攪拌速度和反

4、應(yīng)溫度等相關(guān)條件，進(jìn)一步確定分散劑和絡(luò)合劑在反應(yīng)過程中的合適用量等。其次，通過對(duì)比反應(yīng)制備的額納米銅的粒徑，確定納米銅制備的最佳實(shí)驗(yàn)方案，并制備了50-100nm粒徑的納米銅粉。然后，在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，將納米銅與羧基化碳納米管進(jìn)行復(fù)合。最后，通過應(yīng)用四探針、XRD、SEM等測試手段，驗(yàn)證了本文制備的納米銅可以滿足絕大多數(shù)印刷電子技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。并且通過用四探針和TEM手段驗(yàn)證了納米銅與羧基化碳納米管可以進(jìn)行復(fù)合，其復(fù)合物電導(dǎo)率比納米銅粉末