Ag纳米片/Ag纳米颗粒导电墨水的设计及烧结行为研究

摘要

在柔性印刷电子器件中，将纳米导电墨水印刷在基板上，对基板低温烧结以实现机械和电连接,克服了传统平板印刷操作复杂、能耗较大、对环境不友好等缺点，因而得到广泛关注。本文主要通过设计Ag纳米片/纳米颗粒系复合导电墨水，研究其烧结性能，完成的主要工作如下：
　　通过化学还原法，以强还原剂硼氢化钠和弱还原剂DMF作为还原剂还原硝酸银，选用PVP作为表面活性剂和形貌控制剂，研究了不同PVP/AgNO3的摩尔比、不同反应温度和反应时间对于合成纳米银形貌的影响，得到了球形纳米银颗粒和规则三角形纳米银片。将纳米银片和纳米银颗粒以1:1的比例混合作为导电墨水的金属导电填料，采用喷墨印刷和直写两种常用印刷方法，得到光滑平整，墨水层均匀，有明显的金属光泽的喷墨印刷图样。
　　研究热烧结温度和烧结时间对导电涂层电性能的影响，得到最佳烧结温度为120℃，最佳烧结时间为30min；在最佳烧结条件下，对比了6组不同配方的纳米银片/纳米银颗粒混合导电墨水烧结后的电性能。当纳米银片和纳米银颗粒混合比例为1:1时，纳米银导电墨水的方块电阻值仅为1.18Ω/□，约为对比实验组中普通纯银片导电墨水的1/30、普通纯纳米银颗粒导电墨水的1/10。通过对混合纳米银墨水涂层抗撕裂性能测试、弯折试验和纳米压痕测试，证明纳米银导电墨水涂层具有良好的机械强度、机械柔韧性和耐疲劳性能；通过发光测试，说明基于直写工艺的混合导电墨水热处理后具有良好的导电性。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 前言

1.2 导电墨水国内外发展现状

1.3 印制技术概述

1.4 纳米导电墨水的烧结技术

1.5 导电墨水的应用

1.6 本文研究意义和研究内容

第2章 纳米银导电墨水的制备

2.1 引言

2.2 纳米银颗粒的制备

2.3 纳米银片的制备

2.4 纳米银混合导电墨水的配制

2.5 分析测试方法

2.6 实验结果与讨论

2.7 本章小结

第3章 纳米银导电墨水的印制

3.1 引言

3.2 纳米银颗粒/纳米银片混合导电墨水的配制

3.3 纳米银导电墨水打印基材的选取

3.4 纳米银导电墨水的打印方法的选取

3.5 本章小结

第4章 纳米银导电墨水的电性能研究

4.1 前言

4.2 热烧结原理

4.3 热烧结装置

4.4 试验结果与讨论

4.5 本章小结

第5章 纸基电路机械性能研究及应用

5.1 引言

5.2 抗撕拉性测试

5.3纳米压痕测试

5.4弯折测试

5.5小结

第6章 总结和展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢