本文關(guān)鍵詞：三維分形銀枝晶的可控制備及銀漿應(yīng)用研究

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【摘要】：近年來(lái),隨著納米技術(shù)的深入發(fā)展,具有獨(dú)特三維分形結(jié)構(gòu)的微納米貴金屬材料越發(fā)受到學(xué)術(shù)界和工程應(yīng)用領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。由于其具有獨(dú)特的形貌特征、優(yōu)良的化學(xué)特性、表面等離子體共振特性、抗菌性能和較好的生物相容性,有望被廣泛應(yīng)用于電子、化工、生物制藥、醫(yī)療器械、日用品等行業(yè)。在當(dāng)今信息化社會(huì),分形銀枝晶作為一種新穎的功能材料有望在電子信息、新型印刷顯示等行業(yè)獲得較大發(fā)展。以導(dǎo)電復(fù)合材料為例,目前商用的導(dǎo)電銀漿的主要填料通常為零維球形銀粉或二維片狀銀粉。采用球形銀粉填料需要特別高的銀含量才能達(dá)到導(dǎo)電滲流的效果,而二維片狀銀粉雖然相對(duì)容易獲得較好的滲流效果,但在漿料分散和印刷過(guò)程中容易在剪切力或重力作用下發(fā)生平行的取向堆疊而產(chǎn)生各向異性的導(dǎo)電性,限制了其應(yīng)用。導(dǎo)電漿料的性能優(yōu)化的方法目前主要包括采取多種維度填料混合或者化學(xué)表面修飾的方法。但從滲流理論的角度考慮,開(kāi)發(fā)一種新型的三維微米填料,利用三維層次結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì),用較少的銀含量就可以形成高效的三維滲流網(wǎng)絡(luò),從而獲得最佳的導(dǎo)電銀漿三維滲流效果,具有廣泛的應(yīng)用前景。本項(xiàng)研究開(kāi)展之前,微米分形銀枝晶在電子印刷技術(shù)研究方面的研究幾乎為零,在電子印刷及封裝產(chǎn)業(yè)也未有應(yīng)用,其原因大致分為兩方面:(1)目前尚未有報(bào)道大批量制備三維銀枝晶的有效辦法,從而獲得尺寸適合、形貌統(tǒng)一的銀枝晶材料作為導(dǎo)電漿料的填料;(2)人們?nèi)狈?duì)銀枝晶的生長(zhǎng)受動(dòng)力學(xué)的認(rèn)識(shí),對(duì)分形銀枝晶的形貌的精確控制還存在較大困難。本文采用羥胺作為還原劑和晶面控制劑,在室溫下對(duì)硝酸銀進(jìn)行的溶液相還原,并采用微通道連續(xù)進(jìn)樣精確調(diào)控合成的條件,開(kāi)展對(duì)分形銀枝晶的可控批量合成研究。結(jié)合密度泛函理論系統(tǒng)研究羥胺在銀晶面的吸附作用,深入分析分形銀枝晶的生長(zhǎng)機(jī)理。并對(duì)銀枝晶獨(dú)特的等離子體共振效應(yīng)進(jìn)行研究。根據(jù)分形銀枝晶的低溫?zé)Y(jié)特性將分形銀枝晶作為導(dǎo)電填料應(yīng)用于導(dǎo)電漿料中,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試、經(jīng)典滲流理論計(jì)算和蒙特卡洛模擬對(duì)導(dǎo)電漿料的滲流性能和滲流機(jī)理機(jī)型研究,開(kāi)發(fā)超低滲流閾值的導(dǎo)電銀漿。為了驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)制備的分形銀枝晶導(dǎo)電銀漿的實(shí)用性,將此種導(dǎo)電銀漿應(yīng)用于激光刻蝕工藝中,制作高分辨導(dǎo)電線路,應(yīng)用為柔性觸摸屏引線邊框,超過(guò)目前商用激光刻蝕圖形化精度水平和絲網(wǎng)印刷精度水平。導(dǎo)電漿料的可靠性測(cè)試(包括彎曲測(cè)試、粘附力測(cè)試、85oC/RH可靠性測(cè)試等)證明了分形銀枝晶導(dǎo)電銀漿具有足夠的可靠性。采用有限元分析方法研究了激光和分形銀枝晶之間的能量傳遞過(guò)程。
【關(guān)鍵詞】：微米分形銀枝晶 低溫?zé)Y(jié) 導(dǎo)電銀漿 滲流閾值 激光蝕刻
【學(xué)位授予單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：O614.122;TB34
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 第1章 引言9-15
• 1.1 研究背景和意義9-10
• 1.2 三維分形金屬枝晶的合成方法概況10-11
• 1.3 導(dǎo)電漿料的研究11-12
• 1.4 絲網(wǎng)印刷和激光刻蝕研究概況12-13
• 1.5 本論文的研究?jī)?nèi)容13-15
• 第2章 實(shí)驗(yàn)方法15-18
• 2.1 主要實(shí)驗(yàn)藥品和儀器15-16
• 2.1.1 化學(xué)藥品15
• 2.1.2 儀器15-16
• 2.2 表征技術(shù)16-18
• 2.2.1 掃描電子顯微鏡16
• 2.2.2 透射電子顯微鏡16
• 2.2.3 X射線衍射儀16
• 2.2.4 X射線光電子能譜儀16
• 2.2.5 拉曼光譜儀16
• 2.2.6 紫外分光光度計(jì)16-17
• 2.2.7 熱重分析儀17
• 2.2.8 全自動(dòng)氣體吸附儀17
• 2.2.9 三維數(shù)字視頻顯微鏡17-18
• 第3章 單分散微米三維枝晶的制備和研究18-46
• 3.1 引言18-19
• 3.2 單分散微米三維枝晶的制備19-20
• 3.3 實(shí)驗(yàn)表征20-31
• 3.3.1 反應(yīng)條件對(duì)三維微米銀枝晶形貌與結(jié)構(gòu)的影響20-22
• 3.3.2 三維微米銀枝晶的可控批量合成22-25
• 3.3.3 三維微米分形金枝晶的可控批量合成25-26
• 3.3.4 三維微米分形銀枝晶結(jié)構(gòu)和晶體學(xué)特性分析26-31
• 3.4 三維微米分形銀枝晶生長(zhǎng)機(jī)理研究31-38
• 3.5 三維微米分形銀枝晶燒結(jié)機(jī)制研究38-45
• 3.6 小結(jié)45-46
• 第4章 基于分形銀枝晶的導(dǎo)電漿料制備及性能研究46-63
• 4.1 引言46-47
• 4.2 導(dǎo)電漿料的制備47-49
• 4.3 導(dǎo)電漿料性能測(cè)試49-54
• 4.4 導(dǎo)電漿料滲流機(jī)制分析54-61
• 4.4.1 基于滲流理論的滲流曲線計(jì)算和擬合54-56
• 4.4.2 采用蒙特卡洛方法對(duì)枝晶導(dǎo)電銀漿滲流閾值的模擬與計(jì)算56-61
• 4.5 小結(jié)61-63
• 第5章 分形銀枝晶導(dǎo)電銀漿在激光刻蝕引線方面的應(yīng)用研究63-72
• 5.1 引言63
• 5.2 基于分形銀枝晶導(dǎo)電銀漿的激光刻蝕引線設(shè)計(jì)及性能測(cè)試63-69
• 5.3 低功率激光刻蝕銀漿的機(jī)理分析69-70
• 5.4 小結(jié)70-72
• 第6章 結(jié)論與展望72-74
• 6.1 結(jié)論72-73
• 6.2 展望73-74
• 參考文獻(xiàn)74-78
• 致謝78-80
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果80

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 蘇中淮;陶國(guó)良;吳海平;陶宇;;銀納米線-聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯透明導(dǎo)電膠膜[J];復(fù)合材料學(xué)報(bào);2013年05期

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本文編號(hào)：1019433