CN104877464A - 一种复合纳米银粒子导电墨水及其制备方法和印刷应用 - Google Patents

一种复合纳米银粒子导电墨水及其制备方法和印刷应用 Download PDF

Info

Publication number
CN104877464A
CN104877464A CN201510234542.XA CN201510234542A CN104877464A CN 104877464 A CN104877464 A CN 104877464A CN 201510234542 A CN201510234542 A CN 201510234542A CN 104877464 A CN104877464 A CN 104877464A
Authority
CN
China
Prior art keywords
nano silver
conductive ink
particle
conductive
sintering
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510234542.XA
Other languages
English (en)
Inventor
李明雨
张志昊
肖勇
郭杨笑楠
刘钟阳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Graduate School Harbin Institute of Technology
Original Assignee
Shenzhen Graduate School Harbin Institute of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Graduate School Harbin Institute of Technology filed Critical Shenzhen Graduate School Harbin Institute of Technology
Priority to CN201510234542.XA priority Critical patent/CN104877464A/zh
Publication of CN104877464A publication Critical patent/CN104877464A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/52—Electrically conductive inks
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/09—Use of materials for the conductive, e.g. metallic pattern
    • H05K1/092—Dispersed materials, e.g. conductive pastes or inks
    • H05K1/097—Inks comprising nanoparticles and specially adapted for being sintered at low temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
    • H05K3/12—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns
    • H05K3/1241—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns by ink-jet printing or drawing by dispensing
    • H05K3/125—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns by ink-jet printing or drawing by dispensing by ink-jet printing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)

Abstract

本发明提供一种复合纳米银粒子导电墨水及其制备方法和印刷应用，测试：采用5nm-20nm小颗粒纳米银粒子与30nm-200nm大颗粒纳米银粒子，按照质量比为8:1—1:3并以一定比例与去离子水、分散剂、表面活性剂等混合，经过超声、机械搅拌，得到纳米银导电墨水。使用喷墨打印机打印到基板上，选取烧结温度为20℃-250℃，烧结时间为1-60min，烧结后形成导电层，或者在室温下，经过化学烧结试剂处理进行室温烧结形成导电层。最后经过表面处理，得到最终烧结导电层测量电阻率。本发明所制的纳米银导电墨水制备方法简单，对设备要求低，环境友好，且打印得到导电层电阻率低，导电性能好，在烧结的过程中不易发生形变或产生裂纹，过程可控。在室温下可将导电层烧结，符合环保低能要求。

Description

一种复合纳米银粒子导电墨水及其制备方法和印刷应用
技术领域
本发明属电子印刷材料技术，涉及一种复合纳米银粒子导电墨水及其制备方法和印刷应用。
背景技术
传统的导电线路制造方法有蚀刻法、丝网印刷或者镀膜技术等方法，这些制造技术往往受到诸多因素的限制，如浪费材料、制造过程复杂、设备昂贵、成本较高、环境污染严重等。由于这些不利的因素，针对导电线路的制造，我们需要在简化制作流程，减少生产成本，提高线路精度等技术和工艺上寻找新的解决方法。近年来，以喷墨打印技术为代表的电子印刷材料技术迅猛发展，为印刷电路的制造提供了新的思路及解决方法。喷墨印刷技术材料利用率高、制造工艺简单、成本低，印刷电路时可以到达更高的布线密度和精度，因此喷墨印刷技术具有非常广阔的应用前景，可以被应用在印制无线射频电子标签、太阳能电池、透明导电膜等领域。
喷墨印刷技术的核心是导电墨水的制备，导电墨水中的导电成分可以有多种选择，纳米银粉因具有高的电导率、化学性能稳定且价格适中的优点，适宜用作导电墨水中的导电成分。而且将纳米银粉作为导电成分，可以满足打印线路在低温下烧结。使用纳米银颗粒作为导电成分烧结，会使烧结后导电层结构中有较多孔隙，目前报道的导电墨水均是由均一尺寸的纳米银粒子构成，中国专利CN102504646A中公开的专利为低温后处理与稳定的纳米银喷墨导电墨水及制备方法中使用的是粒径小于为10nm的纳米银颗粒作为导电成分。中国专利CN102382502A中公开的专利为喷墨纳米银导电墨水及其制备方法中使用的是粒径小于50nm的纳米银粒子作为导电成分。单一的纳米银粒子打印后堆垛密度比较低，烧结后会产生较多的孔隙，较多的孔隙会使烧结结构不致密，从而影响打印导电层的导电性能，增大电阻率。较多的孔隙也会使导电层在烧结过程中形貌不稳定，会有收缩等形变发生，极易使烧结后的导电层出现裂纹。
发明内容
本发明为解决以上技术问题，提供了一种复合纳米银粒子导电墨水的制备方法，所得的导电墨水具有好的分散性及稳定性，打印成导电层，可在低温下烧结，电阻率低，烧结时没有裂纹现象。
具体的，一种复合纳米银粒子导电墨水，复合颗粒导电墨水中包含小颗粒纳米银粒子与大颗粒纳米银粒子，其中小颗粒纳米银粒子与大颗粒纳米银粒子的质量之比范围为8:1-1:3。
复合颗粒导电墨水中，小颗粒与大颗粒纳米银粒子的质量选择范围以小颗粒为基准。在烧结过程中，大颗粒纳米银粒子主要起到“框架”作用，小颗粒纳米银粒子作为粘结剂填充在大颗粒纳米银粒子形成的框架孔隙处，大颗粒纳米银粒子太少则不能很好的形成“框架”结构，太多则不能有效的形成致密的烧结结构，烧结结构较为疏松。对于小颗粒纳米银粒子，选取合适的质量范围才能对大颗粒纳米银粒子形成的烧结孔隙进行有效的填充。
复合颗粒导电墨水中，小颗粒纳米银粒子的粒径为5nm-20nm；大颗粒纳米银粒子的粒径为30nm-200nm。
大颗粒纳米银粒子的粒径选取30nm-200nm，粒径过大则烧结颈不能有效形成，粒径过小则不能很好的形成“框架”结构。小颗粒纳米银粒子的粒径选取5nm-20nm，粒径要小于大颗粒纳米银粒子，但粒径过小对于粒子制备过程要求过高，提高实验成本，且粒径小不利于有效填充。
复合颗粒导电墨水中，纳米银占导电墨水总重量的5％-45％，去离子水占导电墨水总重量的50％-95％，各组份质量百分数含量之和为100％。
导电墨水中，纳米银粒子占5％-45％，纳米银粒子选取的质量比过小，在打印导电层时需要打印较多的层数，增加实验成本与实验时间，且导电颗粒含量过低会使打印导电层电阻率升高，纳米银粒子选取质量比过大，则形成的导电墨水不能长时间的稳定分散。
进一步优选方案中导电墨水进一步含有分散剂和表面活性剂，分散剂占导电墨水总重量3％-10％，表面活性剂占导电墨水总重量0.1％-20％，各组份质量百分数含量之和为100％。
分散剂与表面活性剂主要起到能使纳米银粒子稳定分散作用，添加量太少则不能有效的帮助纳米银粒子分散，添加量太多则会使打印导电层的电阻率大幅的增加。
分散剂为丙三醇、乙醇、异丙醇、乙二醇、苯、甲苯、二甲苯，可以是其中一种，或是至少两种的混合物，混合比例任意；
表面活性剂采用聚乙烯吡咯烷酮、柠檬酸钠、十二烷基硫醇、琥珀酸二异辛酯磺酸钠中的一种，也可以是至少两种的混合物。
分散剂和表面活性剂的选择依据是，能使纳米银粒子稳定的分散在去离子水中，并且放置长时间墨水不会有明显的性能变化。助剂的添加不会使导电墨水打印层的电阻率显著的增加。选择的分散剂和表面活性剂尽量能在烧结温度之内挥发或者分解，导电层中的有机物能够有效消失会使导电层的电阻率降低。
本发明的另一目的在于一种复合纳米银粒子导电墨水的制备方法，
前述组成的复合纳米银粒子导电墨水；
包含以下步骤：
(1)配置浓度为0.3mol/L-0.5mol/L的反应物硝酸银溶液20mL-30mL，倒入三口瓶以200r/min-800r/min转速搅拌，将1mol/L-2mol/L的还原剂20mL-30mL与1mol/L-2mol/L的分散剂20mL-40mL混合成为还原剂溶液，将还原剂溶液以1.5mL/min的滴加速度滴加入反应物硝酸银溶液中，滴加完成之后反应3min-20min，反应结束，在反应产物中加入浓度为0.3mol/L-3mol/L的絮凝剂20mL-50mL以及去离子水30mL-100mL，多次离心清洗得到小颗粒纳米银粒子；
絮凝剂采用氯化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、硫酸钠、硝酸钠、柠檬酸钠等钠盐中的一种，也可以是至少两种的混合物。
(2)粒径大的纳米银颗粒的制备方法：反应容器内倒入5L去离子水，加热至60℃-100℃，配置浓度为0.5mmol/L-1.5mmol/L的硝酸银溶液30mL-80mL，倒入三口瓶以200r/min-800r/min转速搅拌，将1mol/L-2mol/L的还原剂30mL-80mL滴加入反应体系中，加热环境下反应1-4小时，反应结束，在反应产物中加入浓度为0.3mol/L-3mol/L的絮凝剂20mL-50mL，多次离心清洗得到大颗粒纳米银粒子；
絮凝剂采用氯化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、硫酸钠、硝酸钠、柠檬酸钠等钠盐中的一种，也可以是至少两种的混合物。
(3)取小颗粒纳米银与大颗粒纳米银，加入去离子水，优选进一步加入分散剂和表面活性剂，使用超声并机械搅拌使不同粒径的纳米银粒子均匀分散在去离子水中，得到纳米银导电墨水；
所述还原剂采用硼氢化钠、乙二醇、乙腈、硫酸亚铁、水合肼、次亚磷酸钠、柠檬酸钠中的一种，或至少是两种的混合物。
使用这种制备方法制备纳米银粒子，制备出的小颗粒纳米银粒子以及大颗粒纳米银粒子为球形颗粒，球形颗粒有利于更好的形成烧结结构以及本发明所述的“框架填充”结构。本发明制备的纳米银粒子颗粒尺寸均一，粒径分布窄，制备成导电墨水放置长时间均能很好的分散，稳定存在。
本发明的再一目的在于提供一种导电线路的制造方法，
(1)将前述的导电墨水使用喷墨打印机打印在基板上，打印成一定打印图案；
(2)取打印有一定打印图案的基板，选取烧结温度为20℃-250℃，烧结时间为1-60min，烧结后形成导电层；
(3)使用表面处理试剂对打印导电层进行表面处理，使用试剂对导电层表面处理除去表面覆盖有机物；
(4)选取化学烧结试剂使导电层能在室温下进行烧结。
其中，打印机在基板上打印层数为1-30层，打印层厚度为1-50μm，打印导电层的电阻率为10-6-10-4Ω·cm。
打印层数选取1-30层，当打印层数选取30层以上，经过测试，导电层电阻率减低并不明显，电阻率数值基本持平，因此在打印过程中，选取层数为30层以下。打印层厚度经过SEM测试得出，使用四探针测试仪进行电阻率的计算。
选用的打印基板可以是相纸基板，也可以是聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、有机玻璃等有机膜，也可以是陶瓷、玻璃等无机的薄膜打印导电层；所用的表面处理试剂可以是乙醇或者丙酮，或者是两者混合物；室温烧结时所用的化学烧结试剂可以是氯化钠、氯化镁、氯化氢，也可以是至少两种的混合。
选取不同的打印基板，以使导电墨水喷墨打印技术可以应用在不同的领域中。表面处理试剂选取乙醇或丙酮主要为了能够有效的去处表面残留的有机物，从而使导电层的电阻率降低。室温烧结试剂选取氯化钠、氯化镁、氯化氢，原因在于这些试剂其中的离子能有有效的取代导电层中的有机物，从而有效降低导电层电阻率。
本发明相对于现有技术的有益效果：
1、本发明中原料两种纳米银粒子制备方法简单，制备时间短，产品产率高，设备简单，原料生产成本较低，制备过程中反应体系为水相体系，环境友好。
2、本发明中打印导电层过程简单，对设备要求低，采用水相导电墨水，对环境无污染，打印导电层电阻率低，导电性能良好。形状稳定且导电层强度良好，烧结时不易发生形变及烧结过程中不会有裂纹的产生，打印过程可控。
3、本发明可以到达低温烧结，使用化学烧结试剂可以到达室温烧结，本发明对能源消耗量少，符合现代化节能的要求。
附图说明
附图1为本发明所制得的复合颗粒纳米银导电墨水，打印并烧结后形成的导电层的表面SEM图。
附图2为本发明所制得导电墨水打印在相纸基板上形成的导电线路图连接LED灯图。
具体实施方式：
下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本发明，应理解，所述实施例仅用于说明本发明而不是限制本发明的范围。
实施例1一种复合纳米银粒子导电墨水及其制备方法和印刷应用
取平均粒径为12nm小颗粒纳米银粒子与平均粒径为60nm大颗粒纳米银粒子以质量比2:1混合成复合纳米银粒子，复合纳米银粒子与去离子水与丙三醇的质量比为2:17:1配成复合颗粒纳米银导电墨水，将导电墨水超声并机械搅拌10min，使复合纳米银颗粒混合均匀。使用喷墨打印机将导电墨水打印在相纸基板上，打印11层，在100℃下烧结15min，得到导电层。
实施例2一种复合纳米银粒子导电墨水及其制备方法和印刷应用
取平均粒径为20nm小颗粒纳米银粒子与平均粒径为45nm大颗粒纳米银粒子以质量比2:1混合成复合纳米银粒子，复合纳米银粒子与去离子水与丙三醇的质量比为2:17:1配成复合颗粒纳米银导电墨水，将导电墨水超声并机械搅拌10min，使复合纳米银颗粒混合均匀。使用喷墨打印机将导电墨水打印在相纸基板上，打印13层，在150℃下烧结15min，得到导电层。
实施例3一种复合纳米银粒子导电墨水及其制备方法和印刷应用
取平均粒径为15nm小颗粒纳米银粒子与平均粒径为73nm大颗粒纳米银粒子以质量比2:1混合成复合纳米银粒子，复合纳米银粒子与去离子水与异丙醇的质量比为2:17:1配成复合颗粒纳米银导电墨水，将导电墨水超声并机械搅拌10min。将导电墨水打印在相纸基板上，打印13层，在120℃下烧结15min，得到导电层，使用丙酮对打印导电层表面进行处理。
实施例4一种复合纳米银粒子导电墨水及其制备方法和印刷应用
取平均粒径为10nm小颗粒纳米银粒子与平均粒径为80nm大颗粒纳米银粒子以质量比2:1混合成复合纳米银粒子，复合纳米银粒子与去离子水与异丙醇的质量比为2:17:1配成复合颗粒纳米银导电墨水，将导电墨水超声并机械搅拌10min，使复合纳米银颗粒混合均匀。使用喷墨打印机将导电墨水打印在相纸基板上，打印13层，在180℃下烧结15min，得到导电层。
实施例5一种复合纳米银粒子导电墨水及其制备方法和印刷应用
取平均粒径为8nm小颗粒纳米银粒子与平均粒径为50nm大颗粒纳米银粒子以质量比1:4混合成复合纳米银粒子，复合纳米银粒子与去离子水与二甲苯的质量比为2:17:1配成复合颗粒纳米银导电墨水，将导电墨水超声并机械搅拌10min，使复合纳米银颗粒混合均匀。使用喷墨打印机将导电墨水打印在相纸基板上，打印13层，在150℃下烧结15min，得到导电层。
实施例6一种复合纳米银粒子导电墨水及其制备方法和印刷应用
取平均粒径为10nm小颗粒纳米银粒子与平均粒径为55nm大颗粒纳米银粒子以质量比2:1混合成复合纳米银粒子，复合纳米银粒子与去离子水与二甲苯的质量比为2:17:1配成复合颗粒纳米银导电墨水，将导电墨水超声并机械搅拌10min。将导电墨水打印在相纸基板上，打印13层，打印完成后在室温下直接测量对导电层进行电阻率测量，打印完成后得到形成烧结结构的导电层。
实施例7一种复合纳米银粒子导电墨水及其制备方法和印刷应用
取平均粒径为18nm小颗粒纳米银粒子与平均粒径为85nm大颗粒纳米银粒子以质量比2:1混合成复合纳米银粒子，复合纳米银粒子与去离子水与甲苯的质量比为2:17:1配成复合颗粒纳米银导电墨水，将导电墨水超声并机械搅拌10min。将导电墨水打印在相纸基板上，打印13层，打印完成后在室温下在导电层表面滴加氯化镁，使导电层烧结，得到形成烧结结构的导电层。
实施例8一种复合纳米银粒子导电墨水及其制备方法和印刷应用
取平均粒径为15nm小颗粒纳米银粒子与平均粒径为50nm大颗粒纳米银粒子以质量比2:1混合成复合纳米银粒子，复合纳米银粒子与去离子水与甲苯的质量比为3:16:1配成复合颗粒纳米银导电墨水，将导电墨水超声并机械搅拌10min。使用喷墨打印机将导电墨水打印在聚对苯二甲酸乙二醇酯基板上，打印20层，在200℃下烧结15min，得到导电层。
对比例1小颗粒纳米银粒子导电墨水及其制备方法和印刷应用
取平均粒径为15nm小颗粒纳米银粒子与去离子水、丙三醇以2:17:1的质量比配成小颗粒纳米银导电墨水，将导电墨水超声并机械搅拌10min。使用喷墨打印机将导电墨水打印在相纸基板上，打印13层，在150℃下烧结15min，得到导电层。
对比例2大颗粒纳米银粒子导电墨水及其制备方法和印刷应用
取平均粒径为60nm大颗粒纳米银粒子与去离子水、丙三醇以2:17:1的质量比配成大颗粒纳米银导电墨水，将导电墨水超声并机械搅拌10min。使用喷墨打印机将导电墨水打印在相纸基板上，打印13层，在150℃下烧结15min，得到导电层。
对比例3大小颗粒纳米银粒子导电墨水及其制备方法和印刷应用
取平均粒径为12nm小颗粒纳米银粒子与平均粒径为300nm大颗粒纳米银粒子以质量比2:1混合成复合纳米银粒子，复合纳米银粒子与去离子水与丙三醇的质量比为2:17:1配成复合颗粒纳米银导电墨水，将导电墨水超声并机械搅拌10min。使用喷墨打印机将导电墨水打印在相纸基板上，打印20层，在200℃下烧结15min，得到导电层。
对比例4大小颗粒纳米银粒子导电墨水及其制备方法和印刷应用
取平均粒径为42nm小颗粒纳米银粒子与平均粒径为68nm大颗粒纳米银粒子以质量比2:1混合成复合纳米银粒子，复合纳米银粒子与去离子水与丙三醇的质量比为2:17:1配成复合颗粒纳米银导电墨水，将导电墨水超声并机械搅拌10min。使用喷墨打印机将导电墨水打印在相纸基板上，打印20层，在200℃下烧结15min，得到导电层。
实施例9性能检测
对打印导电层的电阻率测试使用四探针测试仪，在打印过程中，将导电层打印成已知固定变成的正方形或者圆形，测得四探针度数结合SEM测量打印层厚度计算出打印层电阻率。
实施例与对比例测试结果如下表1所示：
性能 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
电阻率(10-6Ω·cm) 10.80 10.49 10.48 9.65 11.74
性能 实施例6 实施例7 实施例8 对比例1 对比例2
电阻率(10-6Ω·cm) 11.85 11.56 68.07 14.85 19.06
性能 对比例1 对比例2 对比例3 对比例4
电阻率(10-6Ω·cm) 14.85 19.06 29.43 18.76
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种复合纳米银粒子导电墨水，其特征在于：复合颗粒导电墨水中包含小颗粒纳米银粒子与大颗粒纳米银粒子，其中小颗粒纳米银粒子与大颗粒纳米银粒子的质量之比范围为8:1-1:3。
2.根据权利要求1所述的一种复合纳米银粒子导电墨水，其特征在于，小颗粒纳米银粒子的粒径为5nm-20nm。
3.根据权利要求1所述的一种复合纳米银粒子导电墨水，其特征在于，大颗粒纳米银粒子的粒径为30nm-200nm。
4.根据权利要求1-3任一权利要求所述的一种复合纳米银粒子导电墨水，其特征在于，纳米银占导电墨水总重量的5％-45％，去离子水占导电墨水总重量的50％-95％，各组份质量百分数含量之和为100％。
5.根据权利要求1-3任一权利要求所述的一种复合纳米银粒子导电墨水，其特征在于，导电墨水进一步含有分散剂和表面活性剂，分散剂占导电墨水总重量3％-10％，表面活性剂占导电墨水总重量0.1％-20％，各组份质量百分数含量之和为100％。
6.根据权利要求5所述的一种复合纳米银粒子导电墨水，其特征在于，分散剂为丙三醇、乙醇、异丙醇、乙二醇、苯、甲苯、二甲苯，可以是其中一种，或是至少两种的混合物，混合比例任意；
表面活性剂采用聚乙烯吡咯烷酮、柠檬酸钠、十二烷基硫醇、琥珀酸二异辛酯磺酸钠中的一种，也可以是至少两种的混合物。
7.一种复合纳米银粒子导电墨水的制备方法，其特征在于：
复合纳米银粒子导电墨水组成为权利要求1—6任一权利要求所述的复合纳米银粒子导电墨水；
包含以下步骤：
(1)配置浓度为0.3mol/L-0.5mol/L的反应物硝酸银溶液20mL-30mL，倒入三口瓶以200r/min-800r/min转速搅拌，将1mol/L-2mol/L的还原剂20mL-30mL与1mol/L-2mol/L的分散剂20mL-40mL混合成为还原剂溶液，将还原剂溶液以1.5mL/min的滴加速度滴加入反应物硝酸银溶液中，滴加完成之后反应3min-20min，反应结束，在反应产物中加入浓度为0.3mol/L-3mol/L的絮凝剂20mL-50mL以及去离子水30mL-100mL，多次离心清洗得到小颗粒纳米银粒子；
絮凝剂采用氯化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、硫酸钠、硝酸钠、柠檬酸钠等钠盐中的一种，也可以是至少两种的混合物。
(2)粒径大的纳米银颗粒的制备方法：反应容器内倒入5L去离子水，加热至60℃-100℃，配置浓度为0.5mmol/L-1.5mmol/L的硝酸银溶液30mL-80mL，倒入三口瓶以200r/min-800r/min转速搅拌，将1mol/L-2mol/L的还原剂30mL-80mL滴加入反应体系中，加热环境下反应1-4小时，反应结束，在反应产物中加入浓度为0.3mol/L-3mol/L的絮凝剂20mL-50mL，多次离心清洗得到大颗粒纳米银粒子；
絮凝剂采用氯化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、硫酸钠、硝酸钠、柠檬酸钠等钠盐中的一种，也可以是至少两种的混合物。
(3)取小颗粒纳米银与大颗粒纳米银，加入去离子水，优选进一步加入分散剂和表面活性剂，使用超声并机械搅拌使不同粒径的纳米银粒子均匀分散在去离子水中，得到纳米银导电墨水；
所述还原剂采用硼氢化钠、乙二醇、乙腈、硫酸亚铁、水合肼、次亚磷酸钠、柠檬酸钠中的一种，或至少是两种的混合物。
8.一种导电线路的制造方法，其特征在于：
(1)将权利要求1—6任一权利要求所述的导电墨水使用喷墨打印机打印在基板上，打印成一定打印图案；
(2)取打印有一定打印图案的基板，选取烧结温度为20℃-250℃，烧结时间为1-60min，烧结后形成导电层；
(3)使用表面处理试剂对打印导电层进行表面处理，使用试剂对导电层表面处理除去表面覆盖有机物；
(4)选取化学烧结试剂使导电层能在室温下进行烧结。
9.根据权利要求8中所述的制备方法，打印机在基板上打印层数为1-30层，打印层厚度为1-50μm，打印导电层的电阻率为10-6-10-4Ω·cm。
10.根据权利要求8中所述的制备方法，选用的打印基板可以是相纸基板，也可以是聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、有机玻璃等有机膜，也可以是陶瓷、玻璃等无机的薄膜打印导电层；所用的表面处理试剂可以是乙醇或者丙酮，或者是两者混合物；室温烧结时所用的化学烧结试剂可以是氯化钠、氯化镁、氯化氢，也可以是至少两种的混合。
CN201510234542.XA 2015-05-08 2015-05-08 一种复合纳米银粒子导电墨水及其制备方法和印刷应用 Pending CN104877464A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510234542.XA CN104877464A (zh) 2015-05-08 2015-05-08 一种复合纳米银粒子导电墨水及其制备方法和印刷应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510234542.XA CN104877464A (zh) 2015-05-08 2015-05-08 一种复合纳米银粒子导电墨水及其制备方法和印刷应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104877464A true CN104877464A (zh) 2015-09-02

Family

ID=53945156

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510234542.XA Pending CN104877464A (zh) 2015-05-08 2015-05-08 一种复合纳米银粒子导电墨水及其制备方法和印刷应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104877464A (zh)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107538147A (zh) * 2017-08-14 2018-01-05 武汉工程大学 一种复合纳米银焊料及由其制备而成的连接件
CN107538148A (zh) * 2017-08-14 2018-01-05 武汉工程大学 一种复合纳米银焊膏及其应用
CN108380871A (zh) * 2018-05-03 2018-08-10 温州职业技术学院 一种基于感应加热的纳米金属粉末三维打印成型方法
CN108607995A (zh) * 2018-05-03 2018-10-02 温州大学激光与光电智能制造研究院 一种基于纳米温度尺寸效应的金属三维打印成型方法
CN108674048A (zh) * 2018-04-09 2018-10-19 深圳市可信华成通信科技有限公司 一种非金属表面实现金属化图案的方法及部件
CN109439134A (zh) * 2018-09-30 2019-03-08 北京化工大学 一种缓释抑菌防腐环保涂层的制备方法
CN109727704A (zh) * 2019-02-21 2019-05-07 陕西煤业化工技术研究院有限责任公司 一种银纳米线薄膜及其焊接方法
CN109996386A (zh) * 2019-04-01 2019-07-09 哈尔滨工业大学（深圳） 一种实现纳米银颗粒墨水室温烧结的预涂层及其制备方法
WO2019195977A1 (zh) * 2018-04-09 2019-10-17 深圳市可信华成通信科技有限公司 一种非金属表面实现金属化图案的方法及部件
CN111151767A (zh) * 2020-01-16 2020-05-15 江苏镭明新材料科技有限公司 一种复合纳米银喷墨导电墨水的制备方法
CN111435614A (zh) * 2019-01-11 2020-07-21 天津大学 一种纳米银片/纳米银颗粒复合薄膜及其制备方法和应用
CN114103508A (zh) * 2021-11-29 2022-03-01 上海航天设备制造总厂有限公司 一种基于电喷印技术制备rfid电子标签的方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103965695A (zh) * 2012-12-20 2014-08-06 北京中科纳通科技有限公司 一种含有微纳复合金属填料的导电油墨

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103965695A (zh) * 2012-12-20 2014-08-06 北京中科纳通科技有限公司 一种含有微纳复合金属填料的导电油墨

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
方一: "《喷墨印刷导电墨水的研究》", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技I辑》 *

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107538148A (zh) * 2017-08-14 2018-01-05 武汉工程大学 一种复合纳米银焊膏及其应用
CN107538148B (zh) * 2017-08-14 2020-07-28 武汉工程大学 一种复合纳米银焊膏及其应用
CN107538147A (zh) * 2017-08-14 2018-01-05 武汉工程大学 一种复合纳米银焊料及由其制备而成的连接件
WO2019195977A1 (zh) * 2018-04-09 2019-10-17 深圳市可信华成通信科技有限公司 一种非金属表面实现金属化图案的方法及部件
CN108674048A (zh) * 2018-04-09 2018-10-19 深圳市可信华成通信科技有限公司 一种非金属表面实现金属化图案的方法及部件
CN108607995B (zh) * 2018-05-03 2019-12-03 温州大学激光与光电智能制造研究院 一种基于纳米温度尺寸效应的金属三维打印成型方法
CN108607995A (zh) * 2018-05-03 2018-10-02 温州大学激光与光电智能制造研究院 一种基于纳米温度尺寸效应的金属三维打印成型方法
CN108380871A (zh) * 2018-05-03 2018-08-10 温州职业技术学院 一种基于感应加热的纳米金属粉末三维打印成型方法
CN109439134A (zh) * 2018-09-30 2019-03-08 北京化工大学 一种缓释抑菌防腐环保涂层的制备方法
CN109439134B (zh) * 2018-09-30 2021-01-12 北京化工大学 一种缓释抑菌防腐环保涂层的制备方法
CN111435614A (zh) * 2019-01-11 2020-07-21 天津大学 一种纳米银片/纳米银颗粒复合薄膜及其制备方法和应用
CN109727704A (zh) * 2019-02-21 2019-05-07 陕西煤业化工技术研究院有限责任公司 一种银纳米线薄膜及其焊接方法
CN109996386A (zh) * 2019-04-01 2019-07-09 哈尔滨工业大学（深圳） 一种实现纳米银颗粒墨水室温烧结的预涂层及其制备方法
CN111151767A (zh) * 2020-01-16 2020-05-15 江苏镭明新材料科技有限公司 一种复合纳米银喷墨导电墨水的制备方法
CN114103508A (zh) * 2021-11-29 2022-03-01 上海航天设备制造总厂有限公司 一种基于电喷印技术制备rfid电子标签的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104877464A (zh) 一种复合纳米银粒子导电墨水及其制备方法和印刷应用
CN103571269B (zh) 油墨组合物、线路板及其制备方法
CN106928773B (zh) 一种可用于喷墨打印的石墨烯复合导电墨水及其制备方法
CN101185385B (zh) 电磁波屏蔽材料及其制造方法
EP2602288B1 (en) Liquid composition, and resistor film, resistor element and circuit board using same
CN103965695B (zh) 一种含有微纳复合金属填料的导电油墨
CN105733366B (zh) 一种喷墨印刷用纳米银导电墨水的制备方法
CN102675961B (zh) 一种导电油墨及其制备方法和使用方法
CN102504647A (zh) 一种基于纳米金属的导电墨水及其在不同喷印方式及相纸中的应用
KR20090025894A (ko) 우수한 전도성과 유리 및 세라믹 기판과의 접착력 향상을위한 금속 나노입자와 나노 글래스 프릿을 포함하는 전도성잉크 조성물
CN103911047A (zh) 可低温固化的纳米银墨水及其制备方法
CN105358640B (zh) 导电膜形成用组合物和导电膜的制造方法
CN107652624A (zh) 一种三维多孔石墨烯/蜜胺泡沫复合电磁屏蔽材料及其制备方法
CN106433317A (zh) 一种水性喷墨纳米银导电墨水及其制备方法
CN102199763B (zh) 一种能网印的化学镀活化剂制备方法及其活化处理工艺
CN106366769A (zh) 一种抗氧化纳米铜导电墨水及其制备方法和印刷应用
CN110940266A (zh) 具有角度识别功能的柔性传感器的制备方法
CN108530994A (zh) 粗糙表面上导电性能良好的油墨及其应用
Cheng et al. A novel method of synthesizing antioxidative copper nanoparticles for high performance conductive ink
CN103275559A (zh) 一种rfid印刷用导电油墨及其制备方法
US10332650B2 (en) Carbon-metal composite and method for preparing the same
CN108084794A (zh) 超支化聚合物稳定的纳米银喷印导电墨水的制备方法及应用
JP2013008907A (ja) 導電性ペースト用酸化銅粉末、導電性ペースト用酸化銅粉末の製造方法、導電性ペースト及びこれを用いて得られる銅配線層
CN109295440A (zh) 无电镀触媒和使用该触媒在基材表面形成铜金属层的方法
CN104053308B (zh) 触摸屏引线导电线路的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
EXSB Decision made by sipo to initiate substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20150902