金属（Sn、Ag、Cu）/碳纳米管复合粉体制备及其电子输运性能研究

发布时间：2021-01-04 17:55

　　随着电子器件的微型化和智能化发展,导电纳米材料将广泛应用于柔性电极、传感器、电子封装、微波吸收、电磁屏蔽等领域。金属纳米材料表现出独特的物理和化学性能,同时也为纳米尺度金属与碳材料的复合化带来了新挑战和新机遇。常规金属纳米化导致的电子输运方式变化、以及复合化所带来的可调控电学性能,为新型电子元器件提供了重要的材料基础,是当今材料研究的热点领域之一。本文以导电金属Sn、Ag、Cu为研究目标,碳材料为复合组元,采用高温等离子体合成核/壳型金属纳米粒子、以及金属/碳纳米管复合粉体材料（Sn@CNTs、Ag@C/MWCNTs、Cu/CNTs）。研究了纳米结构在非平衡条件下的成核与长大规律,通过电阻率与温度变化关系揭示其本征电子输运方式、复合化体系电学性能调控机制,以及壳层厚度、微观结构、形貌与界面特征对电性的影响。在此基础上,测试了三种金属/碳纳米管复合粉体在微波频段电磁参数及吸波性能,分析其电磁损耗机制。主要研究内容及结果如下:（1）对于不同壳层厚度的两种Sn纳米粒子,在超导转变温度Tc～300 K温度范围内,均按Bloch-Gruneisen（BG）模式通过电子-声子耦合进行电子扩散传导,... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．３球磨过程中磨球一金属颗粒碰撞过程示意图??

化学气相沉积法??原子或分子冷凝法??图１．２合成金属纳米粒子的一些重要方法??Ｆｉｇｕｒｅ?１．２?Ｓｏｍｅ?ｉｍｐｏｒｔａｎｔ?ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ?ｍｅｔｈｏｄｓ?ｆｏｒ?ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ?ｏｆ?ｍｅｔａｌ?ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓＪ３０ｌ??＼?Ｖ?？?ｙ??图１．３球磨过程中磨球一金属颗粒碰撞过程示意图??Ｆｉｇｕｒｅ?１．３?Ａ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｆｏｒ?ｔｈｅ?ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ?ｏｆ?ｍｅｔａｌ?ｐａｒｔｉｃｌｅｓ?ａｎｄ?ｂａｌｌ?ｉｎ?ｂａｌｌ?ｍｉｌｌｉｎｇ?ｐｒｏｃｅｓｓ．??球磨法是目前制备金属纳米粒子使用最多的一种机械方法，其主要作用是减小粒子??尺寸、固态混合、融合及合金化，从而达到改变粒子尺度及组份的目的。基本原理是在??一个封闭的钢性容器内放置许多大小不一的硬磨球，通过容器旋转、振动或猛烈摇动，??使磨球对粉体进行强烈撞击、搅拌和研磨，从而改变粒子的形状和大小，工艺如图３??所示。在球磨过程中，颗粒经历反复形变，当颗粒区域缺陷密度达到临界值时颗粒开始??－５?－??

定功率和频率的超声波进行粉碎。运用这种方法制备的粉末粒径分布窄，但目前还处于??实验室制备阶段，粉体收集也有一定的难度。??图１．４铝纳米粒子的ＴＥＭ图丨３２］??Ｆｉｇｕｒｅ?１．４?ＴＥＭ?ｐａｔｔｅｒｎ?ｏｆ?Ａ１?ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ丨３２］??（２）物理法??物理法是指在纳米粒子制备过程中，不发生化学变化，通过高热、高压的方式使块??体材料气化蒸发而形成气态团簇，并冷凝在收集器上而得到纳米粉末。主要方法如下：??（ｉ）

【参考文献】：
期刊论文
[1]金属纳米颗粒导电墨水的制备及其在印刷电子方面的应用[J]. 崔淑媛,刘军,吴伟.  化学进展. 2015(10)
[2]用于电子封装的纳米银浆低温无压烧结连接的研究[J]. 王帅,计红军,李明雨,王春青.  电子工艺技术. 2012(06)
[3]纳米金属材料研究进展[J]. 刘筱薇,仵海东.  热加工工艺. 2001(03)

硕士论文
[1]铝纳米颗粒活性表征方法的研究[D]. 段欢.华中科技大学 2008



本文编号：2957174