高导电水性石墨烯基导电油墨的制备及其应用性能

为解决柔性电子印刷中传统碳系导电油墨导电性能差的问题,通过引用高导电的石墨烯,制备了基于石墨烯/炭黑/石墨三维导电网络结构的水性石墨烯基导电油墨。探讨了分散剂用量、颜基比和干燥处理工艺三个主要因素对导电油墨导电性能的影响。在此基础上,采用低成本的丝网印刷工艺制备了柔性电热纺织品以评估导电油墨的应用性能。结果表明,制备的导电油墨具有较高的导电性能,最低方阻为20Ω/□。以此制备的柔性电热纺织品具有快速的升温能力和优异的电热稳定性、耐疲劳性,在充电宝5V电压下90s左右可以由室温到达稳态温度(60±3)℃,且具有一定的机械柔韧性。所制备的高导电水性石墨烯基导电油墨在柔性可穿戴领域具有较好的实际应用价值。

基于导电油墨层电阻层析成像的混凝土裂缝损伤识别

为解决混凝土裂缝损伤的监测问题,提出利用石墨烯碳油墨在混凝土表面制备导电层,利用电阻层析成像技术进行裂缝损伤识别。通过比较损伤前后导电层边界电压变化,利用TV-SB正则化算法重建损伤引起的电导率变化分布图像以确定裂缝损伤情况。分别进行人工模拟裂缝和混凝土梁弯曲裂缝检测实验,来验证所提方法对裂缝损伤识别的效果。实验结果表明,导电油墨层性能良好,电阻层析成像技术重建的电导率变化图像能够较好地反映裂缝损伤的位置和长度等信息,可为混凝土裂缝损伤的监测和识别提供一种有前景的技术。

纳米银导电油墨及其在柔性印刷电子中的应用

目的探究纳米银导电油墨及其在柔性印刷电子中的应用。方法通过总结国内外文献,从纳米银颗粒及其导电油墨的制备、印刷工艺、烧结工艺以及在柔性印刷电子技术中的应用几方面总结近年来的研究进展。结果在油墨制备及使用中,简化制备工艺、降低生产成本、实现绿色环保、低温烧结,同时提高油墨的基材适应性是未来纳米银导电油墨的改进重点。直写技术具有精度高、速度快等优势,正逐渐替代丝网印刷技术成为主流。烧结工艺的研究重点在于实现低温烧结,其中化学烧结工艺简单,但提高导电性是研究重点。其他烧结方式则设备昂贵,环境要求高。结论作为功能性电子材料,纳米银导电油墨因出色的电性能和印刷适性,正在被广泛应用于柔性印刷电子中。近年来通过对纳米银及其导电油墨的深入研究及技术改进,在纳米银颗粒的制备、低温烧结技术、节能环保加工工艺等方面获得了一定的进展。与此同时,将其作为功能材料应用于制备柔性传感器中,RFID标签天线、柔性电极、超级电容器、太阳能电池等正受到广泛研究与应用。

导电油墨印刷制程与电阻的关系

柔性电路印刷的制程会导致电阻的变化,印刷后的电路会因为使用环境的变化等因素影响电阻波动的设计率标。以网印工艺法和银介质的导电油墨为例,从印刷制程和印后环境两个部分,分享导电油墨的电阻方案。

碳系导电油墨的导电性能研究

将碳纳米管作为导电填料,加入喷墨打印专用墨水,制备成新型碳系导电油墨,并加入助剂等添加剂调节油墨的综合性能。通过实验,研究分析了碳系导电油墨中碳纳米管的质量分数、形成碳系导电油墨涂层的喷涂层数,油墨涂层喷涂成型后的静置时间、电极铜片与油墨涂层的接触面积、油墨涂层的基底材料等对其导电性能的影响。结果表明,碳系导电油墨的电阻随着碳纳米管质量分数和喷涂层数的增加而下降;一定质量分数的碳系导电油墨,喷涂3层以上时,涂层电阻对喷涂完成后的静置时间效应不敏感;对于一定特性的碳系导电油墨涂层,总电阻值与接触面积的倒数值具有线性关系;不同的涂层基底材料对导电涂层的导电性能有影响。

生态导电油墨及其在包装领域的应用研究进展

导电油墨的制备已成为加快印刷电子发展的重要技术之一,近年来符合生态理念的导电油墨逐渐成为研究热点。通过对生态导电油墨的相关文献进行分析与梳理,综述了生态导电油墨的研究现状、导电机理和应用方向。归纳出生态导电油墨主要可分为溶剂型和能量固化型两类,总结了生态导电油墨在智能包装中的应用,如:印刷柔性电池、电子交互包装、RFID标签、薄膜开关等,此类产品为包装在智能交互、信息追踪溯源、防伪防盗等方面提供强力的技术支持。

导电油墨技术及其研究方向

本文概括介绍了导电油墨的主要成分、类别及应用情况,阐明了导电油墨在印制电子技术中的重要性。通过对无机型、有机导电高分子型和有机金属分解型等不同种类导电油墨的导电性能和优缺点进行分析,指出当前导电油墨研发技术中存在的问题;并结合目前国内外导电油墨的研究现状,指出提高新型导电油墨导电性能、改进其印刷适性以及降低制作成本是今后的主要研发方向。在已出现的各种新型导电油墨中,纳米金属导电油墨、有机高分子导电油墨、有机金属分解导电油墨分别具有各自独特的优点,有望成为将来的主流技术。

聚吡咯/石墨烯基纳米复合材料的制备及其在导电油墨中的应用研究

本研究制备了一种聚吡咯改性水分散性石墨烯(PPy/GPN)纳米复合材料,并将其均匀分散于水中得到了导电油墨。首先,利用傅里叶红外光谱和扫描电镜对复合材料进行了形貌和结构表征,采用四探针法对导电油墨的导电性进行了研究。结果表明,GPN纳米片上成功负载了聚吡咯颗粒,由于聚吡咯与石墨烯存在π-π相互作用以及静电作用,使得PPy/GPN纳米复合材料制备的导电油墨具有良好的分散性与稳定性。同时,吡咯在GPN纳米片上的原位聚合反应减弱了GPN纳米片团聚,进而提高了复合材料的导电性能。制备的电子线路表现出良好的均匀性和耐弯曲性能。此外,当导电油墨中PPy/GPN质量分数为20%时,导电油墨具有较好的导电性能,方阻达到2.65kΩ/□,表明该导电油墨具备应用于柔性电子线路制备的潜力。

碳系导电油墨填料的研究进展

导电油墨起源于导电涂料,印刷电子行业的兴起产生了对导电油墨的研发需求。本文综述了碳系导电油墨填料的研究现状、导电机理、应用前景及其发展方向。首先概述了传统碳系导电油墨填料(石墨、炭黑、碳纤维及其混合物)以及新型碳系导电油墨填料(碳纳米管、石墨烯)的研究进展,重点分析了传统碳系填料的研究方向及手段,解释了新型碳系填料应用于导电油墨的优越性。然后从宏观和微观层面概述了当前主流的几种导电机理的基本原理和适用范围,并指出了目前对油墨导电性能的研究只能定性分析而不能定量描述的局限性。最后,重点介绍了两种新型碳系导电油墨填料的最新研究进展和应用方向,特别指出了当前对碳纳米管和石墨烯填料的研究亟需解决的问题,总结了二者今后的研究重点和研究趋势。

导电油墨及其应用技术进展

印刷电子是将传统印刷工艺应用于电子产品制造的新型工艺技术,导电油墨是印刷电子关键材料之一,受到了人们的广泛关注。为了全面了解并把握导电油墨及其应用发展动态,本文结合近年来导电油墨领域文献及研究工作情况,综合分析了导电油墨的分类、构成以及其印刷工艺技术和印刷装备情况,指出导电油墨的主要发展方向在于既要开发新型功能材料(如碳纳米管、石墨烯等)在导电油墨中的应用技术,又要提高印刷成膜后导电材料间的互联性能,解决印刷电路与其它器件间的连线问题。

导电油墨制备技术及应用进展

从复合导电油墨的组成、分类及其特点等方面,说明了复合导电油墨的应用优势;从复合导电油墨导电机理、制备技术、应用领域等方面的分析可以看出,复合导电油墨目前国内外的研究主要集中在超细金属填料制备、基体支撑聚合物低温固化条件以及填料与基体之间复合对导电性能的影响等方面。由于该类材料兼有低温粘接和导电性能,必将成为未来印制电子技术中的关键材料。

导电油墨在包装防伪印刷中的应用研究

在分析影响导电油墨电阻值因素的基础上,设计了丝网印刷工艺,在不同承印物上印刷了导电油墨条码,经过测量承印物上充分干燥后的导电油墨条码的电阻值,对电阻值数据进行了分析和处理,探讨了使用导电油墨电阻值防伪的可行性。结果表明,不同网目线数的网版印刷的导电油墨条码的电阻值也不同,所以用导电油墨印制条形码,使条形码增加了一项电阻防伪功能。

用于水性导电油墨的纳米银分散液的制备

运用液相化学还原法,以次磷酸钠(NaH2PO2.H2O)为还原剂,PVP(聚乙烯吡咯烷酮)为高分子保护剂,六偏磷酸钠为分散剂,还原硝酸银溶液制得了用于水性导电油墨的纳米银分散液。设计4因素3水平的正交实验L9(33),研究了还原剂用量、保护剂用量、分散剂用量及反应温度对纳米银粉粒度及形貌的影响,获得了制备纳米银分散液的最佳条件:在AgNO3浓度为1.0 mol/L时,n(NaH2PO2.H2O)/n(AgNO3)为2.5∶1,n(PVP)/n(AgNO3)为1.5∶1,n(六偏磷酸钠)/n(AgNO3)为0.007∶1,反应温度为40℃的条件下,制备的纳米银分散液放置30 d后,经SEM表征和纳米粒度及电位分析仪测试,可获得主要粒度分布在15～60 nm的纳米银分散液,克服了水性导电油墨填料易絮凝的问题。

石墨/环氧树脂导电油墨复合材料的制备及性能研究

以环氧树脂(E-44)和片状导电石墨为基本原料,制备了导电油墨。采用电阻仪、热重分析、力学性能测试及扫描电镜研究了其导电性能、耐热性能、力学性能及形貌特征,阐述了石墨填充量与导电油墨电阻率之间的关系。结果表明,石墨填充量达到60%(质量分数)时,导电油墨的电阻率为0.1Ω.cm。导电油墨的力学性能良好,弯曲强度和断裂弯曲应变较纯的环氧树脂体系固化物分别提高了16.9%和17.6%。此外,TGA结果显示该体系还具有好的耐热性能。

导电油墨在印刷电子方面的研究进展

随着新型柔性电子器件的出现、发展与应用,印刷电子的制备工艺相对于其他传统技术表现出成本低、效率高以及可大面积生产等比较优势,逐步受到广泛关注.而导电油墨作为印刷电子工艺中的重要组成部分,越来越多的科研工作者对其进行了研究.为此针对导电油墨进行了相关论述,并阐明了未来导电油墨的发展方向,其中重点介绍了金属纳米颗粒型、金属有机分解型和金属纳米线型等不同导电体系的导电油墨,评述了它们的整体特点、制作方法和应用实例,并针对各油墨体系提出了改进其在基材上的附着力设计方法.可以看出:在印刷电子工艺中所使用的导电油墨,其性质与特征决定了整个制备工艺的流程和最终产品性能,并且将会继续沿着低成本、环境友好型和高导电性等方向进行发展.

纳米银导电油墨的研制

印刷电子技术的发展促使导电油墨的应用前景非常值得期待。本文研制的是纳米银导电油墨,首先采用液相化学还原法,以水合肼为还原剂,以PVP(聚乙烯吡咯烷酮)为表面分散剂,还原硝酸银溶液得到纳米银颗粒;然后以制得的银微粒为填料,以聚氨酯/丙烯酸树脂为连接料,乙酸乙酯和乙醇为溶剂,加入适量的油酸分散剂,经过搅拌混合分散,配制导电油墨。用SEM表征制取的银微粒平均粒径为62.79nm。最后用300目的涤纶丝网版在电路板底基上印刷导电油墨,高温干燥后,测试油墨的导电性能、耐摩擦性能和附着力等;测试表明:所研制导电油墨的电阻率数量级达到10^(-4)欧姆·米(Ω·m),耐摩擦次数达6000次以上,能抵抗封箱胶带的多次撕拉。

新型水性导电油墨的制备与性能研究

以水性聚氨酯和水性丙烯酸树脂的混合液为连接料,以炭黑为导电填料,制备了一种新型的水性导电油墨。利用丝网印刷了标准电路并进行检测,分析了水性导电油墨的导电性能与印刷适性。检测结果表明,制备出的水性导电油墨具有导电力强、附着性能优良和抗弯曲能力强的优点,非常适用于制作柔性电路。

石墨烯导电油墨的研究进展

目的综述石墨烯导电油墨的制备工艺及其应用。方法以查阅文献的形式了解石墨烯导电油墨的制备工艺,比较分析不同制备方法得到的石墨烯导电相的特点,阐述广义导电油墨的导电机理。重点介绍石墨烯导电油墨在电子器件和储能器件中的应用,并展望其发展前景。结果目前对石墨烯导电油墨的制备工艺研究主要集中于油墨导电相的制备,未来研究仍需关注连结料、溶剂和助剂的选择。对石墨烯导电油墨的导电机理的研究尚未起步,探讨石墨烯导电油墨的研究进展将有助于研究人员更好地了解并应用石墨烯导电油墨。结论石墨烯导电油墨必将成为未来印制电子领域的关键材料。

纳米铜导电油墨的制备及其应用

综述了纳米铜粒子的制备方法,即机械球磨法、辐射合成法、物理气相沉积法等物理制备法及化学制备法,探讨了改进纳米铜导电油墨防氧化、低温烧结、导电性能等关键问题,以及纳米铜导电油墨在印刷RFID电子标签、薄膜开关、触摸屏等方面的应用,并提出纳米铜导电油墨未来的研究方向为:抗氧化、低温烧结、多种印刷方式及产品应用等研究。

导电油墨复合材料的制备及性能研究

以热固性酚醛改性环氧树脂作为联结剂,以石墨/炭黑为导电填料,制备了改性环氧树脂基导电油墨。采用电阻仪、热重分析仪、力学性能测试及扫描电镜研究了其导电、耐热、力学性能及形貌特征。导电填料,钛酸丁酯,聚乙二醇,磷酸三丁酯的最佳比例分别为:60%,5%,0.5%和0.3%。导电油墨的起始分解温度为348℃,在600℃的残炭率为30%。弯曲强度、弯曲模量和弯曲应变较纯的环氧树脂体系分别提高了66.2%、29.2%和49.3%。