采用水基載體替代有機(jī)載體,以粒徑為5和15μm的混合銅粉作為主導(dǎo)電相,添加少量石墨烯為導(dǎo)電增強(qiáng)相,按一定的質(zhì)量配比制備水基石墨烯-銅復(fù)合導(dǎo)電漿料。用四探針測(cè)試儀、SEM等分析測(cè)試手段研究水基載體對(duì)漿料性能的影響,分析其導(dǎo)電機(jī)理并建立導(dǎo)電相連接模型。結(jié)果表明,在m（去離子水）∶m〔羧甲基纖維素鈉（CMC）〕∶m〔聚乙二醇（PEG）〕∶m（消泡劑）=96.9∶1.5∶1.5∶0.1的條件下制備的水基載體性能較好;水基載體含量為30%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）時(shí),制備的水基石墨烯-銅復(fù)合導(dǎo)電漿料具有優(yōu)良的印刷性能,且電阻率較小,為1.65 mΩ·cm;添加石墨烯的水基復(fù)合漿料較純銅漿料電阻率降低了97.1%,較有機(jī)載體制備的石墨烯-銅復(fù)合漿料電阻率降低了75.78%。制得的導(dǎo)電膜更平坦、致密,導(dǎo)電相間的接觸更緊密,大量的石墨烯在銅粉間隙之間或橫向搭接,或徑向填充,與銅粉形成并聯(lián)或串聯(lián)的導(dǎo)電通道,從而形成致密的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),改善復(fù)合漿料的導(dǎo)電性能。 

【文章來(lái)源】：精細(xì)化工. 2020,37(04)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

銅粉預(yù)處理前后照片

選用粒徑為5和15μm的銅粉（質(zhì)量比為3∶1）作為主導(dǎo)電相，片徑為5μm、厚度為1～5 nm預(yù)處理后的石墨烯作為導(dǎo)電增強(qiáng)相，再與無(wú)鉛玻璃粉（型號(hào)為XY-820，熔點(diǎn)為435℃）和預(yù)先制備好的水基載體A、B按一定質(zhì)量比進(jìn)行混合。經(jīng)本課題組多次實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)復(fù)合導(dǎo)電相[m(混合銅粉)∶m(石墨烯)=97∶3]、水基載體和玻璃粉的質(zhì)量比為62∶30∶8時(shí)，制備的復(fù)合漿料各項(xiàng)性能最好。再經(jīng)過(guò)絲網(wǎng)印刷技術(shù)將復(fù)合漿料印刷在經(jīng)過(guò)無(wú)水乙醇清洗過(guò)的Al2O3陶瓷基板上，然后將樣品置于自蔓延燃燒合成反應(yīng)釜中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下以5℃/min的速度加熱至460℃保溫20 min，隨爐冷卻即得到水基石墨烯-銅復(fù)合導(dǎo)電漿料導(dǎo)電膜，制備過(guò)程見圖2。2 結(jié)果與討論

不同溫度下水基載體的揮發(fā)性如圖3所示。室溫下，水基載體的揮發(fā)性極小，隨著溫度的升高，水基載體的揮發(fā)性加快。在460℃燒結(jié)溫度下保溫20 min，水基載體基本上完全揮發(fā)。這說(shuō)明制得的水基載體在常溫下是穩(wěn)定的，可以保證印刷時(shí)所需的最佳黏度，制備的水基石墨烯-銅復(fù)合漿料能夠印刷完整；當(dāng)燒結(jié)溫度達(dá)到460℃后，保溫20 min，載體能夠揮發(fā)完全，導(dǎo)電膜形成致密的網(wǎng)絡(luò)，確保了其優(yōu)異的導(dǎo)電性。2.2 不同水基載體含量對(duì)復(fù)合漿料導(dǎo)電性能的影響

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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