纳米导电油墨最新技术与应用进展

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纳米铜导电墨水在电子印刷线路板制备中的应用进展

纳米铜导电墨水在电子印刷线路板制备中的应用进展

TECHNOLOGY AND INFORMATION科学与信息化2023年2月下 99纳米铜导电墨水在电子印刷线路板制备中的应用进展霍振美烟台市市级机关服务中心 山东 烟台 264001摘 要 电子印刷线路板是电子零件组装用的基板,广泛用于工控系统、通信基站等电子设备,需求量逐年增加。

纳米铜导电墨水是制备电子印刷线路板的重要材料,对其工艺性能也提出了更高要求。

为此,文章以纳米金属颗粒墨水的选择为切入点,分析纳米铜导电墨水性能优点,以此为基础,结合纳米铜导电墨水制备方法,探讨电子印刷线路板制备中纳米铜导电墨水应用进展,从而为相关工作者提供参考。

关键词 纳米铜导电墨水;电子印刷线路板;应用进展Application Progress of Nano-Copper Conductive Ink in Preparation of Electronic Printed Circuit Boards Huo Zhen-meiYantai Municipal Government Service Center, Yantai 264001, Shandong Province, ChinaAbstract Electronic printed circuit board is a substrate for the assembly of electronic parts, it is widely used in electronic equipment such as industrial control system and communication base station, and the demand is increasing year by year. Nano-copper conductive ink is an important material for the preparation of electronic printed circuit boards, and a higher requirement is also put forward for its process performance. Therefore, this paper takes the selection of nano-metal particle ink as the starting point to analyze the performance advantages of nano-copper conductive ink, and on this basis, the application progress of nano-copper conductive ink in the preparation of electronic printed circuit boards is discussed in combination with the preparation method of nano-copper conductive ink, so as to provide reference for relevant workers.Key words nano-copper conductive ink; electronic printed circuit boards; application progress引言电子印刷线路板(PCB )是市面常见封装基板,由金属线路层与有机绝缘层构成,绝缘层多使用玻璃纤维布为增强材料、有机树脂材料为黏合剂,线路层是铜箔高温层压制成。

导电油墨应用现状及未来应用展望

导电油墨应用现状及未来应用展望

导电油墨应用现状及未来应用展望随着我国经济的快速发展,我国的电子产业发展迅速.导电油墨是一种由导电材料所制成的糊状油墨,其在电路板的印刷等领域发挥着重要的作用。

现今,在传统发展领域的基础上通过与纳米技术相结合使得导电油墨的应用更为广泛。

现今,在全球都提倡节能环保的今天,导电油墨向着功能更全面以及更为智能化的方法发展。

文章将就导电油墨现今的应用及其与纳米技术相结合的广阔前景进行介绍。

标签:导电油墨;纳米技术;导电离子;发展前景前言导电油墨主要应用于印刷导电点和导电线路之中,其广泛应用于键盘电子线路、印刷电路、电极、电镀底层等。

随着科技的发展以及微电子行业的快速发展,导电油墨应用于印刷电路的前景极为广阔,现今,主要使用的导电油墨有金系导电墨、银系导电墨、铜系导电墨以及碳系导电墨等。

具统计,仅银系导电墨一项在2014年产值就达到了20亿美元,未来还会进一步的增加,所以,加大对于导电油墨的研究开发力度深度挖掘导电油墨的潜力是十分必要的,通过将导电油墨与纳米技术相结合,提高导电油墨的导电效率对于导电油墨的发展是未来导电油墨的发展方向。

1 导电油墨应用现状1.1 导电油墨的主要构成和相关分类导电油墨主要是由导电填料、连结料、溶剂和助剂等组成,在这些成分当中,连结料主要是由合成树脂、光敏树脂、低熔点有机玻璃等构成,其起着固定导电粉末和连接的作用,对于导电油墨的光滑度、硬度以及耐湿度等有着重要的影响。

助剂主要是用于提高油墨的适印性。

导电填料是导电油墨中的主要导电材料,根据材料的特性可以将其分为无机非金属、金属及其氧化物以及有机高分子几个种类,现今导电填料主要分为金系导电墨、银系导电墨、铜系导电墨以及碳系导电墨、高分子导电墨等。

1.1.1 碳系导电油墨。

此种导电墨的导电填料主要是有导电槽黑、乙炔黑、炉法炭黑、石墨和碳纤维等,导电碳核通过与热固性树脂相结合制成导电油墨,其电阻率为10-1~10-2Ω·cm,根据使用碳料的不同可以产生不同的电阻,由于碳是一种广为存在的物质,其取材与制取都较为简单,因此,碳系导电墨的成本较低。

基于纳米材料的导电油墨研究及其应用

基于纳米材料的导电油墨研究及其应用

基于纳米材料的导电油墨研究及其应用导电油墨是一种特殊的油墨,它具备电导性能,常用于制造电子设备和印制电路板。

而基于纳米材料的导电油墨则是较新的研究领域,它对提高电子设备的生产效率和降低成本具有重要作用。

一、纳米材料纳米材料是指至少有一个尺寸小于100纳米(1/100,000毫米)的材料。

与宏观材料相比,纳米材料具备许多特殊的性质和应用。

例如,纳米材料的比表面积大,因此可以实现更高的反应速率和催化效率;纳米材料的能带结构也与宏观材料有所不同,因此呈现出许多新颖的光学、电学和机械特性。

目前,研究人员已经成功合成了许多种纳米材料,例如金属纳米粒子、碳纳米管、石墨烯、量子点等。

这些材料的电导性能出色,因此被广泛应用于导电油墨制造。

二、导电油墨导电油墨是一种具有导电性能的油墨,主要由导电粉末、树脂和溶剂组成。

树脂起到了固化剂的作用,而溶剂则促进了导电粉末的形成和分散。

传统的导电油墨一般采用金属粉末作为导电材料,例如银、铜、金等。

这些导电粉末制成的导电油墨导电性好,但是成本较高。

由于在高温或氧化气氛下这些金属颗粒容易氧化、还原,并形成电致变色现象,因此使用上又有许多限制。

因此,研究人员开始研究基于纳米材料的导电油墨。

基于纳米材料的导电油墨优点在于其材料成本低,制备过程简单,电学性能稳定,同时有着较高的导电性能和柔韧性能,可以应用于多种电子设备的制造。

三、基于纳米材料的导电油墨研究基于纳米材料的导电油墨可以采用碳纳米管、石墨烯、导电聚合物等多种纳米材料作为导电粉末。

其中,碳纳米管是目前最热门的导电纳米材料之一,其导电性能好,且原材料便宜。

但是,碳纳米管的制备过程技术较难掌握,制备出的油墨粘度高,不易流畅。

因此,研究人员也在探索石墨烯和导电聚合物等材料的应用。

在制备过程中,研究人员需掌握好导电粉末的掺量和分散均匀度,以保证导电性能。

同时,还需注意树脂和溶剂的选择和比例,以确保油墨在印刷过程中的稳定性和耐久性。

四、基于纳米材料的导电油墨应用基于纳米材料的导电油墨应用广泛,其具体应用领域包括:1.制造印制电路板(PCB)。

2024年导电油墨市场环境分析

2024年导电油墨市场环境分析

2024年导电油墨市场环境分析1. 市场背景导电油墨是一种在电子领域广泛应用的特殊油墨,具有良好的导电性能和较高的质量稳定性。

随着电子产品的迅猛发展,导电油墨市场也逐渐扩大。

本文将对导电油墨市场的环境进行分析,以帮助企业了解市场动态和优势。

2. 市场规模根据市场研究报告,导电油墨市场在过去几年中呈现出稳步增长的趋势。

预计到未来几年,市场规模将进一步扩大。

这主要得益于电子产品和新能源领域的持续发展,对导电油墨的需求不断增加。

3. 市场需求导电油墨在电子领域的应用非常广泛,主要包括平板电脑、智能手机、电子书、显示屏等。

随着新一代电子产品的问世,对导电油墨的需求也呈现出快速增长的趋势。

此外,新能源领域对导电油墨的需求也在不断增加,如太阳能电池、锂离子电池等。

4. 市场竞争目前,导电油墨市场存在较为激烈的竞争。

主要竞争对手包括国内外知名油墨企业以及一些新兴企业。

竞争主要体现在产品质量、技术创新和价格等方面。

为了在市场中占据一席之地,企业需要不断提升产品质量,加大研发投入,并提供具有竞争力的价格。

5. 政策环境在政策环境方面,随着环保意识的增强,相关法律法规对导电油墨行业提出了更高的要求。

例如,限制VOX(挥发性有机化合物)的排放,鼓励使用低挥发性有机溶剂等。

此外,一些国家和地区通过减少关税或推出补贴政策等,进一步推动导电油墨市场的发展。

6. 技术创新技术创新是导电油墨市场发展的重要驱动力。

随着新材料和新工艺的应用,导电油墨的性能不断改进。

例如,纳米银技术的应用使得导电油墨的导电性能大幅提升,同时还具有较低的成本。

此外,柔性电子技术的兴起也为导电油墨市场带来了新的机遇。

7. 市场前景综合以上分析,导电油墨市场具有较高的发展潜力和广阔的市场前景。

随着电子产品和新能源领域的不断发展,对导电油墨的需求将持续增长。

此外,技术创新和政策支持也将为市场提供更多机会。

因此,企业可以抓住这一机遇,加大研发投入,提升产品品质,积极拓展市场份额。

纳米油墨的发展现状及应用前景

纳米油墨的发展现状及应用前景

纳米油墨的发展现状及应用前景随着科技的不断发展,纳米技术作为一种新兴的技术,正逐渐地被应用于各个领域。

其中,纳米油墨作为一种新型的油墨,其应用前景十分广泛。

本文将对纳米油墨的发展现状及其应用前景进行深入探讨。

一、纳米油墨的概念纳米油墨是一种在油墨颗粒中掺入纳米材料(尺寸小于100纳米)的新型油墨,其颗粒尺寸通常在20-100纳米之间。

由于其具有纳米级别的颗粒尺寸,因此具有较大的比表面积和特殊的物化性质。

由于纳米颗粒的独特性质,纳米油墨比传统油墨更加稳定、具有更好的流动性和附着性,同时也更加均匀地覆盖在印刷材料上。

这些优点使得纳米油墨比传统油墨更适用于柔性印刷、数字印刷、微型加工等领域。

二、纳米油墨的发展现状自20世纪80年代以来,纳米技术一直是全球科学界的研究热点,纳米油墨的研究也开始逐渐兴起。

目前,纳米油墨已经有了一定的发展,并将逐渐在印刷、电子、生物、医药等领域得到应用。

1. 纳米油墨在印刷领域的应用随着数字化时代的到来,数字印刷已经成为印刷领域的一种重要的技术,而纳米技术的应用为数字印刷提供了更多的可能性。

纳米油墨的使用可以使得数字印刷的印刷质量变得更高、更稳定。

目前,德国的Merck公司、美国的Cabot公司、Chemtronics公司、Sherwin Williams公司等都已经在纳米油墨领域有了一定的研究成果,并开始着手开发应用于消费品、文具、卡片等方面的纳米油墨。

2. 纳米油墨在电子领域的应用随着电子技术的不断发展,人们对电子元器件的要求越来越高,而纳米油墨的独特性质为电子制造提供了更多的可能性。

在电子领域中,纳米油墨被广泛建议应用于显示屏、太阳能电池板、触摸屏等方面。

同时,由于纳米油墨可以制备出规模不同的微型电子器件,因此也为微型电子器件的制造提供了全新的方案。

3. 纳米油墨在生物、医药领域的应用纳米油墨在生物、医药领域的应用是近年来的研究热点之一,尤其是在癌症的治疗方面。

通过将纳米油墨中的有机、无机、金属等材料改造后,可以用于药物的载体和控释。

2023年导电油墨行业市场环境分析

2023年导电油墨行业市场环境分析

2023年导电油墨行业市场环境分析随着新兴科技的不断涌现,导电油墨行业正在经历一次转型升级的过程。

在新的市场环境下,导电油墨行业的发展面临着新的机遇和挑战。

本文对导电油墨行业市场环境进行了分析。

一、产业背景导电油墨行业属于功能性材料领域,是高科技产业的重要组成部分之一。

导电油墨广泛应用于电子、通信、新能源等领域,具有广阔的市场前景和较高的技术门槛。

目前,全球导电油墨市场规模约为10亿美元,主要集中在北美、欧洲和亚洲等发达地区。

由于新兴应用领域的不断涌现,导电油墨市场将会持续增长。

二、市场需求导电油墨在电子、通信等领域拥有广泛的应用,市场需求稳定增长。

其中,印制电路板、薄膜电池、触摸屏等是导电油墨的主要应用领域。

随着智能手机、平板电脑的普及,导电触控屏的市场需求不断增长。

另外,新能源汽车和智能穿戴设备等新兴应用领域的涌现,也为导电油墨行业带来新的机遇。

三、技术进步随着科技的不断进步,导电油墨的技术不断升级。

新型导电材料的应用、印刷技术的发展以及新型设备的研发等全面提升着导电油墨的性能和品质。

目前,纳米导电材料正在快速发展,具有良好的导电性、透明性和柔性,是导电油墨领域未来的主流技术。

四、行业竞争导电油墨行业竞争激烈,主要集中在美国、日本和欧洲等发达地区。

国内企业的技术和资金实力相对较弱,难以与国外企业竞争。

但随着国内市场的逐渐扩大,国内企业也将增强自身的竞争力。

五、政策环境政策环境对导电油墨行业的发展有着重要的影响。

政策的协调与支持将会对行业的创新和发展起到重要的推动作用。

目前,我国正逐步推进创新驱动发展战略,大力发展高科技产业,为导电油墨行业的发展提供了有力的政策支持。

综上所述,导电油墨行业市场环境的变化给企业带来了机遇和挑战。

企业需要通过技术创新、生产管理和市场开拓等方式,逐步提高自身的竞争力,积极抢占市场份额。

同时,政府相关部门也要加大政策支持力度,推动企业健康发展,推进导电油墨行业不断向高端化、专业化和智能化等方向发展。

纳米银导电油墨及其在柔性印刷电子中的应用

纳米银导电油墨及其在柔性印刷电子中的应用

包装工程第45卷第5期·18·PACKAGING ENGINEERING2024年3月纳米银导电油墨及其在柔性印刷电子中的应用王丹丹1*,沈庆绪2(1.天津职业大学,天津300410;2.天津电子信息职业技术学院,天津300350)摘要: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。

关键词:纳米银;导电油墨;柔性印刷电子中图分类号:TS802.3 文献标志码:A 文章编号:1001-3563(2024)05-0018-10DOI:10.19554/ki.1001-3563.2024.05.003Research Progress of Nano-silver Conductive Ink and Its Application in FlexiblePrinting ElectronicsWANG Dandan1*, SHEN Qingxu2(1. Tianjin Vocational Institute, Tianjin 300410, China;2. Tianjin Electronic Information College, Tianjin 300350, China)ABSTRACT: The work aims to study the nano-silver conductive ink and its application in flexible printing electronics.The research progress in recent years was expounded by summarizing the Chinese and foreign literature from the preparation of silver nanoparticles and conductive inks, the printing and sintering process, and the applications in flexible printing electronics technology. In the preparation and use of ink, simplifying the preparation process, reducing the production cost, achieving environmental friendly and low temperature sintering, and improving the substrate adaptability of ink are the focuses of future improvement of nano-silver conductive ink. Direct writing technology has the advantages of high precision and fast speed, and is gradually replacing screen printing technology to become the mainstream. The research focus of sintering process is to achieve low temperature sintering, in which chemical sintering process is simple, but improving the conductivity is the research difficulty, while other sintering methods have the disadvantages of expensive equipment and high environmental requirements. As a functional electronic material, nano-silver conductive ink is widely used in flexible printing electronics because of its excellent electrical properties and printability. In recent years, through the in-depth research and technical improvement of nano-silver and its conductive ink, certain progress收稿日期:2023-08-18基金项目:天津市科委科技特派员项目(22YDTPJC00800);天津职业大学科研基金项目(20201102)*通信作者第45卷第5期王丹丹,等:纳米银导电油墨及其在柔性印刷电子中的应用·19·has been made in the preparation of nano-silver particles, low temperature sintering technology and energy saving. At the same time, it is used as a functional material to print flexible sensors, RFID tag antennas, flexible electrodes, supercapacitors and solar cells, which is being widely studied and applied.KEY WORDS: nano-silver; conductive ink; flexible printing electronics随着智能电子器件的萌生与发展,柔性印刷电子技术近年来备受关注,作为制造柔性电子设备的关键核心,其在柔性显示器、柔性电路板等柔性电子器件的制造中发挥着重要作用[1]。

2024年纳米银油墨市场前景分析

2024年纳米银油墨市场前景分析

2024年纳米银油墨市场前景分析1. 简介纳米银油墨是一种应用纳米技术制备的银颗粒油墨,具有高导电性、高抗氧化性和优良的粘附性能。

近年来,随着电子产品和新兴技术的不断发展,纳米银油墨在打印电路板、柔性电子、导电膜等领域得到广泛应用。

本文将对纳米银油墨市场前景进行分析。

2. 市场规模根据市场调研机构的数据显示,纳米银油墨市场在过去几年取得了快速增长。

预计到2025年,全球纳米银油墨市场规模将超过xx亿美元。

纳米银油墨的需求主要来自电子产品制造和新兴技术应用,例如可穿戴设备、智能手机、平板电脑等。

随着人们对便捷、高质量电子产品的需求增加,纳米银油墨市场有望继续保持快速增长。

3. 市场驱动因素纳米银油墨市场的增长主要受以下因素驱动:3.1 新兴技术的应用随着柔性电子、可穿戴设备和智能家居等新兴技术的快速发展,纳米银油墨作为导电介质在这些领域发挥着重要作用。

纳米银油墨具有优异的导电性能和适应性,可以应用于各种形状和材料的基底上。

因此,随着新兴技术的应用范围不断扩大,纳米银油墨市场也将得到进一步推动。

3.2 环境友好性相比传统的铜导线电路,纳米银油墨在生产过程中不含有害物质,且利用率高,减少了对环境的污染。

随着环境保护意识的增强和政府对环境法规的加强,纳米银油墨作为一种环保材料,将受到越来越多的关注和应用。

3.3 持续的技术创新纳米银油墨作为一种新兴技术,其制备工艺和应用技术还在不断创新和改进。

研发机构和企业积极投入资金和人力资源进行技术研究,使纳米银油墨的性能得到不断提升。

这将进一步推动纳米银油墨市场的发展。

4. 市场挑战纳米银油墨市场仍面临一些挑战:4.1 高成本纳米银颗粒的制备和纳米银油墨的生产工艺相对复杂,并且使用高纯度的原材料。

这导致纳米银油墨的成本相对较高,限制了其在中小型企业中的应用。

4.2 技术标准缺乏纳米银油墨的生产和应用缺乏统一的技术标准,这增加了生产和应用的难度。

制定相关的技术标准对于纳米银油墨市场的规范和发展非常重要。

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纳米导电油墨最新技术与应用进展
印刷技术和电子技术广泛而深入的结合,诞生了印刷电子技术。

批量化、大面积、低
成本以及柔性化是印刷电子产品与传统电子产品最大的不同。

作为印刷电子材料的主力军,纳米导电油墨在国内外备受关注,其发展十分迅速,在某些行业表现出其他任何材料无法
比拟的优势,已经处在大规模市场化应用的前夜。

idtechex的最新报告(conductiveinkmarkets2021~2021)显示,纳米导电油墨市场预计在2021年将达到
33.6亿美元。

纳米导电油墨属于新型功能印刷材料,与传统油墨不同的是,其添加了纳米级的导电
填料。

纳米导电油墨的雏形始于20世纪90年代,其研发目的主要是为了解决电子产品的
高成本问题。

经过20多年的发展,纳米导电油墨的种类不断丰富,性能不断提高,用途
随之扩展,给印刷业带来了新的生机和增长点。

纳米导电油墨技术进展
纳米导电油墨一般由纳米导电颗粒、树脂连结料、溶剂、分散稳定剂和助剂组成。


据纳米导电颗粒种类的不同,纳米导电油墨可分为银系、铜系、碳系(碳纳米管、石墨烯)三类。

1.纳米银导电油墨
由于银具有很高的导电性和防氧化性,因此,纳米银导电油墨成为大多数科研单位和
行业的首选,是行业中研究报道最多、应用最成熟的纳米导电油墨。

制备纳米银导电油墨时,一般是先在低浓度下制备出纳米银颗粒的分散液,干燥或浓缩后再加入所需溶剂和助
剂重新分散,得到所需浓度的纳米银导电油墨。

纳米银导电油墨的技术进展集中体现在以
下几方面。

(1)纳米银颗粒的粒径掌控
喷墨印刷领域很关注银颗粒的粒径,由于喷嘴直径小(最低可达10微米以下),很
容易造成堵塞现象,因此一般要求银颗粒的粒径小于喷嘴直径的十分之一。

虽然控制纳米
银颗粒粒径的方法很多,但要想使数量巨多的银颗粒的大小相同却很难,这是因为在复杂
的液相反应中,每个银颗粒所处的生长环境不一样,很容易导致颗粒大小不一。

目前,粒
径为10nm以下的纳米银颗粒制备技术已经稳定,纳米银导电墨水已经投放市场,喷墨印
刷性能良好,但需冷藏保存。

为避免纳米银导电墨水堵塞喷嘴以及提高墨水稳定性,研究
人员还开发了有机纳米银导电墨水,该墨水呈浅色透明溶液状,打印中不会造成喷嘴堵塞,打印后经过高温加热(150℃左右)反应后形成纳米银颗粒,得到导电性良好的线路。

表1为普通纳米银导电墨水与有机纳米银导电墨水的
性能比较。

(2)干燥温度控制
导电油墨印刷后通常须要经过冷却潮湿就可以并使印品达至较好的导电性。

纳米银导
电油墨的主要优势之一就是在很低的潮湿温度下,就可以达至较好的导电效果,这样不仅
能够拓展基材采用范围(纸张、pet等无法忍受高温的材料都可以做为导电线路的基材),同时也能够降低生产能耗。

潮湿温度与纳米银颗粒的大小和溶剂类型有关。

研究报导表示,当纳米银颗粒粒径在100nm以下时,其潮湿温度可以减少至100℃。

现在国内尚无厂商面
世纳米银导电油墨,其印刷后的潮湿温度可以减少至100~120℃,全然满足用户大多数常用的印刷基材建议。

(3)油墨银含量与稳定性
在某些用途中,必须采用低银含量的导电油墨去满足用户印刷工艺和线路导电性的建议。

而提升油墨银含量的同时,可以损害至银颗粒的集中稳定性,因此,如何兼具油墨的
低银含量和稳定性就是纳米银导电油墨的难点之一。

油墨稳定性可以通过重新加入助剂、
发生改变集中工艺或提升油墨黏度去化解。

目前,国内市场上已经面世了银含量最低仅约75%的纳米银导电油墨,其稳定性极高,性能方面打破国外同类产品,可以用作纳米压印
方式生产透明化导电薄膜,已步入量产阶段。

将此75%银含量的纳米银导电油墨,通过相
同比例的溶剂吸收,
可应用于凹版印刷、柔版印刷、喷墨印刷等。

2.碳纳米管导电油墨
碳纳米管导电油墨在近几年飞速发展,具备非常大应用领域潜力和研发价值。

碳纳米
管(carbonnanotubes,cnts)就是一种管状的碳分子,每个碳原子均实行sp2杂化,相
互之间以c-c键融合,构成六边形的蜂窝状结构。

cnts的半径只有纳米级别,而在轴向短超过数十至数百微米,长径比仅约1000以上,不易相互内模,构成导电通路,电导率更
是可以达至石墨的20倍左右,非常适合并作导电填料。

根据管子的层数相同,cnts可以
分成单壁cnts(例如图1右图)和多壁cnts两大类。

cnts的导电性能够与其结构密切相关:碳原子上未参予杂化的p电子构成小范围的离域π键,由于共轭效应明显,cnts具
备一些特定的电学性质,很适宜并作导电填料。

由于cnts在溶剂中集中浓度很低,因此
目前多用作喷墨列印线路。

将cnts做为导电油墨的导电填料,遭遇的难题就是cnts的拆
分和cnts的集中。

(1)cnts的拆分
碳纳米管导电油墨在制备过程中会不可避免地同时含有金属性和半导体性两种类型的cnts,因此其应用常受到严重限制。

例如,当制造芯片时,需要使用半导体性质的cnts;在其他导电用途中,需要使用金属性质的cnts。

因此,不少国家的科研机构都致力于
cnts分离技术的研究。

电泳分离法和层离法就是最常用的拆分方法,虽然可以有效地分离出单壁cnts,但存有参杂效应(当氧化物中混入另一种价态相同的阳离子时,由于阳离子之间的相互作用和
电荷再次原产,并使氧化物中的离子瑕疵浓度和电子瑕疵浓度发生变化),可能将发生改
变cnts的固有性质,而且获得的cnts的长度也不理想。

最新研究辨认出了一种全新的
cnts拆分方法dd库仑核爆法,利用静电排挤的原理并使一束单壁cnts带同种电荷。

当电
荷之间的排斥力大于单壁cnts之间的范德华力时,库仑核爆并使一束单壁cnts相互拆分。

扎曼光谱(raman)等实验说明,库仑核爆并没毁坏cnts的结构。

另一最新研究成果中,
研究人员利用含氟基的有机分子通过“环路加成反应”去有效率遏制金属性cnts的特性,将半导体性质的cnts甄选出,从而将两种相同类型的cnts分离。

这项技术使大规模生产
半导体性质的cnts沦为可能将,并可望应用于电子薄膜、下一代光伏材料的生产。

(2)cnts的集中
cnts固有的表面惰性和不溶解性使其难以分散在溶剂和树脂体系中。

目前,可以采用对cnts进行表面化学改性的方法,使cnts表面生成大量的活性基团(如羟基、羧基),
再利用这些活性基团与有机分子或聚合物单体反应,从而在cnts表面接枝有机分子链,
然后将接枝改性后的cnts分散在溶剂和树脂体系中,最后经过调节黏度、表面张力等参数,。

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