用于印刷電子技術的納米銅墨水及其復合材料的制備.pdf

1、印刷電子技術是指運用適合于不同功能性油墨的印刷技術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。運用該技術的主要優(yōu)點是可以生產(chǎn)制造成本較低的柔性、大面積的電子器件和電子產(chǎn)品。在光學工程領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的發(fā)展。在國外，已經(jīng)有廠家將金屬導線運用納米金屬油墨通過印刷電子技術實現(xiàn)了，尤其體現(xiàn)在PCB制板上?，F(xiàn)在納米金屬

2、導電油墨做的最成熟的是納米銀導電墨水，已經(jīng)實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。然而，納米銀的價格較高，與金屬銀相比，納米銅價格上的優(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還原法制備了納米銅膠體，并對其進行處理，制成納米銅墨水。最后嘗試將其與羧基化碳納米管進行復合，提高其導電性和抗氧化性。若將其在項目聲表面波RFID標簽的批量生產(chǎn)中應用，可以大幅度降低生產(chǎn)成本，并且對印刷電子導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)和絡合劑十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）分散絡合后滴加氨水調(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)境中具有強還原性的水合肼，然后將銅離子進行還原，制備出納米銅膠體。在實驗中，為了制備出均勻性好且粒徑尺寸較小的納米銅膠體，首先，通過改變單一反應因素，其他反應條件不變，確定最佳的實驗條件。例如，溶液反應的pH值、反應時間、反應攪拌速度和反

4、應溫度等相關條件，進一步確定分散劑和絡合劑在反應過程中的合適用量等。其次，通過對比反應制備的額納米銅的粒徑，確定納米銅制備的最佳實驗方案，并制備了50-100nm粒徑的納米銅粉。然后，在實驗的基礎上，將納米銅與羧基化碳納米管進行復合。最后，通過應用四探針、XRD、SEM等測試手段，驗證了本文制備的納米銅可以滿足絕大多數(shù)印刷電子技術的應用領域。并且通過用四探針和TEM手段驗證了納米銅與羧基化碳納米管可以進行復合，其復合物電導率比納米銅粉末