碳系导电油墨的制备及其丝网印刷电路应用研究

摘要

导电油墨作为制约电子行业新一代印制电子技术发展的关键材料，是目前国内外研究的热点和重点。碳系导电油墨填料来源广泛、成本低、油墨稳定性好，因此，对碳系导电油墨的研究开发具有重要的理论意义和应用价值。本文使用化学法制备了磺化石墨烯，以此为填料制备了碳系导电油墨，分析了不同导电填料含量与油墨导电性能的关系，磺化石墨烯的使用使得碳系导电油墨的导电性能得到了显著提高，另外探究了碳系油墨在丝网印刷电路的实际应用中的印刷适性。
　　首先，通过化学法制备水溶性磺化石墨烯。用改进的Hummers方法以及超声作用得到氧化石墨烯，在用葡萄糖还原氧化石墨烯之前，引入一步磺化过程，使最终得到的石墨烯表面带上磺酸基团(-SO3-)，并利用此磺酸基团之间的静电排斥作用，使石墨烯在水中达到了稳定分散。
　　其次，以丙烯酸树脂为连结料，石墨粉、磺化石墨烯以及两者混合料为导电填料制备了导电油墨。分析其导电机理，讨论填料含量和油墨体积电阻率间的关系。当混合填料中石墨粉含量为17．5％、磺化石墨烯含量为5％时制备的导电油墨具有良好的导电性，体积电阻率为1.2Ω·mm。分析了导电油墨电学性能的影响因素，确定了连结料、分散剂、消泡剂的最佳质量百分比分别为40％、0.5％和0.3％。
　　最后，分析与研究了导电填料含量对丝网印刷电路电学性能的影响，得出了丝网印刷电路的印刷质量和电路的电阻值都与导电填料的含量有关。另外，还分析与研究了印刷墨膜干燥条件对丝网印刷电路电学性能的影响，得出了印刷墨膜的干燥温度、干燥时间都会影响印刷电路的体积电阻率的结论。

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1 绪论

1.1 导电油墨

1.2 主要的导电机理理论

1.3 导电油墨国内外研究近况

1.4本文的研究目的、意义及主要研究工作

2 氧化石墨烯和磺化石墨烯的制备

2.1引言

2.2 实验部分

2.3 实验结果与讨论

2.4 本章小结

3导电油墨的制备及导电性能研究

3.1 引言

3.2 实验

3.3测试与结果讨论

3.4 本章小结

4丝网印刷电路应用研究

4.1引言

4.2 实验

4.3 测试与结果讨论

4.4 本章小结

5 结论及展望

致谢

参考文献