纳米金属颗粒导电墨水的制备及应用研究

发布时间：2017-04-11 18:26

  本文关键词：纳米金属颗粒导电墨水的制备及应用研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着印刷电子技术的发展,导电墨水材料的研发吸引了越来越多研究者的目光；其中纳米金属颗粒型墨水因为具有优异的导电性、较高的分辨率等优点成为研究的热点,在透明导电膜、射频电子标签等领域有着巨大的应用价值。本文中采用液-液两相法,在环己烷-水两相体系中分别制备得到纳米银颗粒、纳米铜颗粒、纳米银／铜混合颗粒,对其形貌、粒径、物相、热失重情况等进行分析,尝试配制导电墨水,成膜烧结,研究金属薄膜导电性随烧结温度变化的情况；最后,利用乳液自组装法,以自制导电墨水为油相制备透明导电膜,并研究其导电性及透光性。主要得出以下结论：(1)制备得到类球形、分散性好、稳定性高的油溶性纳米银颗粒,尺寸为2-20 nm。配制纳米银颗粒墨水,成膜烧结,银膜电阻率随烧结温度升高明显减小,温度为400℃时,电阻率为7.8μΩ·cm,约为块状银电阻率的5倍。(2)制备得到尺寸为2-10 nm的油溶性纳米铜颗粒,热失重率高达55%,说明包覆物油酸钠在产物中所占比重过高,不利于导电铜墨水的制备。综合银、铜优点,制备纳米银／铜混合颗粒,粒径为2-30 nm,热失重率为11.5%,远低于纯铜纳米颗粒的热失重率,配制银／铜混合导电墨水,成膜烧结,当温度为400℃时,电阻率为9 μ Ω·cm。(3)采用乳液自组装法制备得到透明导电膜,光学显微镜下观察到薄膜的随机网状结构,测得膜层方块电阻20-30 Ω左右,透光率在55%-65%之间。
【关键词】：纳米银颗粒 纳米银/铜颗粒 导电墨水 透明导电膜
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB383.1;TS951.23
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-12
• 第二章 文献综述12-24
• 2.1 印刷电子技术12-16
• 2.1.1 印刷电子概述12-13
• 2.1.2 印刷电子的应用13-16
• 2.2 导电墨水16-22
• 2.2.1 导电墨水概述16-18
• 2.2.2 纳米金属颗粒导电墨水概况18-22
• 2.3 透明导电膜22-24
• 2.3.1 透明导电膜概述22-23
• 2.3.2 纳米金属颗粒的图案化23-24
• 第三章 实验方案与研究方法24-32
• 3.1 实验方案24-25
• 3.1.1 纳米银导电墨水的制备24
• 3.1.2 纳米银/铜混合导电墨水的制备24
• 3.1.3 自组装透明导电膜的制备24-25
• 3.1.4 主要创新点25
• 3.2 研究方法25-32
• 3.2.1 实验设备25-27
• 3.2.2 测试设备27-31
• 3.2.3 其他实验设备及试剂31-32
• 第四章 纳米银导电墨水的制备32-46
• 4.1 引言32-33
• 4.2 实验33-34
• 4.2.1 纳米银导电墨水的制备33
• 4.2.2 银薄膜的制备33
• 4.2.3 相关参数的表征33-34
• 4.3 结果与讨论34-43
• 4.3.1 AgNO_3浓度对纳米Ag颗粒粒径大小的影响34-35
• 4.3.2 反应温度对纳米Ag颗粒粒径大小的影响35-36
• 4.3.3 纳米Ag颗粒的表征36-39
• 4.3.4 纳米Ag导电墨水稳定性分析39-40
• 4.3.5 烧结温度对银薄膜的电阻率以及形貌的影响40-43
• 4.3.6 液-液两相法制备纳米银颗粒反应机理43
• 4.4 本章小结43-46
• 第五章 纳米银/铜混合导电墨水的制备46-58
• 5.1 引言46-47
• 5.2 实验47-48
• 5.2.1 纳米铜颗粒的制备47
• 5.2.2 纳米银/铜混合导电墨水的制备47-48
• 5.2.3 相关参数的表征48
• 5.3 结果与讨论48-56
• 5.3.1 纳米Cu颗粒的表征48-51
• 5.3.2 纳米银/铜混合颗粒的表征51-55
• 5.3.3 银/铜薄膜的电学性能表征55-56
• 5.4 本章小结56-58
• 第六章 自组装透明导电膜的制备58-66
• 6.1 引言58-59
• 6.2 实验59
• 6.2.1 自组装导电膜的制备59
• 6.2.2 相关参数表征59
• 6.3 结果与讨论59-63
• 6.3.1 玻璃基体亲水性处理效果分析59-60
• 6.3.2 自组装膜显微形貌分析60-62
• 6.3.3 自组装膜导电性能测试62-63
• 6.3.4 自组装膜透光性测试63
• 6.4 本章小结63-66
• 第七章 结论66-68
• 参考文献68-74
• 致谢74-76
• 个人简历76-78
• 攻读学位期间发表的学术论文与取得的其它研究成果78

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