水基载体对铜复合浆料性能的影响

为了提高铜复合浆料流变性、表面张力和导热性,改善印刷性能和导电性,采用去离子水代替传统浆料中的有机溶剂,添加少量助剂来改善载液的流变性能,通过正交试验设计水基浆料配方,考察助剂对水基铜复合浆料性能的影响。采用JSM-6700F场发射扫描电子显微镜、X射线衍射仪及FT-340四探针电阻率测试仪等对铜复合浆料进行微观形貌观察和性能测试。结果表明;水基载体最佳配比为PEG-400∶黄原胶∶吐温-80∶去离子水=1.5∶0.5∶1.0∶97.0时,膜层致密化,导电网络完整,导电性及微观形貌极佳,铜复合浆料电阻率低至2.13×10^(-5)Ω·m。水基载体提高了铜复合浆料的印刷性能和导电性。

水基石墨烯-铜复合导电浆料的制备及性能

采用水基载体替代有机载体,以粒径为5和15μm的混合铜粉作为主导电相,添加少量石墨烯为导电增强相,按一定的质量配比制备水基石墨烯-铜复合导电浆料。用四探针测试仪、SEM等分析测试手段研究水基载体对浆料性能的影响,分析其导电机理并建立导电相连接模型。结果表明,在m(去离子水)∶m〔羧甲基纤维素钠(CMC)〕∶m〔聚乙二醇(PEG)〕∶m(消泡剂)=96.9∶1.5∶1.5∶0.1的条件下制备的水基载体性能较好;水基载体含量为30%(质量分数)时,制备的水基石墨烯-铜复合导电浆料具有优良的印刷性能,且电阻率较小,为1.65 mΩ·cm;添加石墨烯的水基复合浆料较纯铜浆料电阻率降低了97.1%,较有机载体制备的石墨烯-铜复合浆料电阻率降低了75.78%。制得的导电膜更平坦、致密,导电相间的接触更紧密,大量的石墨烯在铜粉间隙之间或横向搭接,或径向填充,与铜粉形成并联或串联的导电通道,从而形成致密的导电网络,改善复合浆料的导电性能。

纳米碳管化学镀铜复合浆料的制备及性能

为提高碳纳米管(CNTs)与Cu基体的界面润湿性,改善CNTs与Cu基体之间的分散性与结合力,制备具有导电性能优良的铜复合浆料,选用粒径1μm和10μm的粒度级配铜粉作主导电相,少量镀铜CNTs为导电增强相,以水基溶剂为载体,制备CNTs化学镀铜复合浆料。并确定CNTs化学镀铜最佳工艺,分析镀铜CNTs对浆料导电性能的影响及其导电机理。结果表明:CNTs经化学镀铜后,其表面镀覆一层连续、均匀且致密的铜颗粒,改善了CNTs与金属Cu之间的分散性和润湿性。镀铜CNTs可以充当连接铜粉介质,均匀地覆盖在铜粉表面,有效地填充和弥补铜颗粒间的连续性欠缺,管壁之间相互吸引且搭接在Cu颗粒之间,形成致密的导电网络。当铜粉∶镀铜CNTs质量比为96∶4时,复合浆料的导电性最优,有效提升了复合浆料的导电性能。

炭基导电浆料制备工艺及性能表征的研究进展

随着高性能电子产品和储能电池的高速发展,对导电浆料的需求也越来越多。导电浆料主要由导电相、黏结相和有机载体组成,其中以炭材料为导电相不仅符合绿色发展的要求,而且使用水基载体还能节约成本,降低环境污染。本文主要介绍了炭基导电浆料的分类,所使用的导电填料主要是石墨、炭黑、碳纳米管、石墨烯及各类复合填料,并总结了各类导电浆料的优缺点。概述了应用物理分散法制备导电浆料的工艺流程,包括球磨分散、超声分散、搅拌分散,分别指出了这些方法的优势及缺点。在此基础上,还介绍了炭基导电浆料常用的结构与性能表征方法,包括扫描电子显微镜(SEM)、稳定性测试、傅里叶红外光谱(FT-IR)、拉曼光谱仪(Raman)、紫外/可见分光光度计(UV-Vis)。从炭基导电浆料的分类、制备流程及性能表征入手,并对炭基导电浆料的制备工艺及设备进行了展望,以期为炭基导电浆料的进一步发展拓展思路。