导电胶的研究和应用
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导电浆料导电浆料是一种特殊的材料，它具有良好的导电性能和导电稳定性，被广泛应用于电子行业、光电子行业、医疗行业以及航空航天领域。
导电浆料的研究和应用已经成为纳米材料领域中的一个重要研究方向。
本文将从导电浆料的概念、制备方法以及应用领域等方面进行探讨。
一、导电浆料的概念导电浆料是一种具备导电性能的材料，其主要成分包括导电材料和基体材料。
导电材料通常为导电粒子，如金属颗粒、碳纳米管、石墨烯等；基体材料为导电粒子的载体，常见的基体材料有有机聚合物、陶瓷、玻璃等。
导电浆料通过将导电材料分散于基体材料中，形成具有导电性能的复合材料。
导电浆料的导电性能取决于导电材料的分散质量分数、导电材料的导电性能、导电材料的粒径以及导电材料与基体材料之间的相互作用等因素。
导电浆料的导电性能常用电阻率来描述，电阻率越低，导电性能越好。
二、导电浆料的制备方法导电浆料的制备方法多种多样，常见的制备方法有机械混合法、化学还原法、电沉积法、真空沉积法等。
下面将介绍其中的几种常用制备方法。
1. 机械混合法机械混合法是一种简单直接的制备方法。
其原理是通过机械力的作用，将导电材料与基体材料进行混合，使得导电材料均匀分散于基体材料中。
常用的机械混合设备有球磨机、超声波振荡器等。
机械混合法制备的导电浆料具备较好的导电性能和分散性。
2. 化学还原法化学还原法是利用一定的还原剂将导电材料的前驱体还原成导电材料的制备方法。
常用的还原剂有氨气、卡宾化合物、过氧化物等。
化学还原法制备的导电浆料具有高纯度、优良导电性能以及粒子均匀分散等优点。
3. 电沉积法电沉积法是将导电材料通过电化学反应的方式沉积在基体材料上，制备导电浆料的方法。
通过控制电流密度、沉积时间等参数，可以调控导电材料的沉积量和分散状态。
电沉积法制备的导电浆料具有高分散性、良好的纳米级颗粒结构以及优越的导电性能。
三、导电浆料的应用领域导电浆料在电子行业、光电子行业、医疗行业以及航空航天领域有着广泛的应用。
导电浆料的研究现状与发展趋势
西安工程大学学报J o u r n a l o fX i 'a nP o l y t e c h n i cU n i v e r s i t y第33卷第5期(总159期)2019年10月V o l .33,N o .5(S u m.N o .159)文章编号:1674-649X (2019)05-0538-11D O I :10.13338/j.i s s n .1674-649x .2019.05.011 *综 述*收稿日期:2019-04-10基金项目:陕西省教育厅科学研究计划项目(15J K 1332);陕西省科学技术研究发展计划-工业攻关资助项目(2013K 09-33);陕西省重点研发计划项目(S 2018-J C -Y B -1093) 通信作者:屈银虎(1962 ),男,西安工程大学教授,研究方向为电子浆料㊂E -m a i l :q u y i n h u @x pu .e d u .c n 引文格式:周宗团,左文婧,何炫,等.导电浆料的研究现状与发展趋势[J ].西安工程大学学报,2019,33(5):538-548.Z HO UZ o n g t u a n ,Z U O W e n j i n g,H EX u a n ,e t a l .R e s e a r c h s t a t u s a n dd e v e l o p m e n t t r e n do f c o n d u c t i v e p a s t e [J ].J o u r n a l o fX i 'a nP o l y t e c h n i cU n i v e r s i t y,2019,33(5):538-548.导电浆料的研究现状与发展趋势周宗团1,左文婧2,何 炫2,张学硕2,高浩斐2,王钰凡2,屈银虎2(1.西安工程大学机电工程学院,陕西西安710048;2.西安工程大学材料工程学院,陕西西安710048)摘要:导电浆料是高技术电子功能材料,主要由导电相㊁黏结相和液体载体3部分组成㊂通过综述导电相A u ,A g,C u ,碳系等浆料,玻璃黏结相和液体载体的研究概况,指出导电浆料未来的发展趋势㊂认为:A u ,A g 虽然是目前发展最为成熟的导电相,但其价格昂贵;贱金属C u 具有价格低廉㊁优良的耐迁移性以及与银相近的电阻率等优点;碳系浆料机械强度大,导电导热性好;贱金属导电相与碳系导电相通过一定的处理后,将有可能取代A u ,A g 作为导电相的趋势㊂传统玻璃型黏结相和有机载体的含量㊁形状㊁粒度㊁表面性质㊁添加剂等因素均对浆料的性能产生协同作用和影响㊂低熔点金属黏结相和水基载体不仅提高了浆料的导电性而且环保无污染㊂因此,发展高性能贱金属导电相㊁复合导电相㊁低熔点金属黏结相㊁环保水基载体或将成为未来导电浆料的主流㊂关键词:导电浆料;贱金属;黏结相;液体载体中图分类号:T M241 文献标志码:A R e s e a r c h s t a t u s a n dd e v e l o pm e n t t r e n d o f c o n d u c t i v e p a s t e Z H O UZ o n g t u a n 1,Z U O W e n j i n g 2,H E X u a n 2,Z HA N G X u e s h u o 2,G A O H a o f e i 2,WA N GY u fa n 2,Q UY i n h u 2(1.S c h o o l o fM e c h a n i c a l&E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g ,X i 'a nP o l y t e c h n i cU n i v e r s i t y ,X i 'a n710048,C h i n a ;2.S c h o o l o fM a t e r i a l sS c i e n c e&E n g i n e e r i n g ,X i 'a nP o l y t e c h n i cU n i v e r s i t y,X i 'a n710048,C h i n a )A b s t r a c t :T h e c o n d u c t i v e p a s t e i s ah i g h -t e c he l e c t r o n i c f u n c t i o n a lm a t e r i a lm a i n l y c o m po s e do f a c o n d u c t i v e p h a s e ,ab i n d e r p h a s e a n da l i q u i dv e h i c l e .T h e r e s e a r c h p r o gr e s s o f c o n d u c t i v e p h a s e A u ,A g ,C u ,g l a s s b i n d e r a n d l i q u i dv e h i c l e s i s i n t r o d u c e d ,a n d t h e f u t u r e d e v e l o p m e n t t r e n do f c o n d u c t i v e p a s t e i s p r o s p e c t e d .I t i s c o n s i d e r e d t h a t a l t h o u g hA u ,A gi s t h em o s tm a t u r e c o n d u c -t i v e p h a s e a t p r e s e n t,i t i s e x p e n s i v e;b a s em e t a lC uh a s t h ea d v a n t a g e so f l o w p r i c e,e x c e l l e n t m i g r a t i o n r e s i s t a n c e a n d s i m i l a r r e s i s t i v i t y t os i l v e r;c a r b o ns l u r r y h a sh i g h m e c h a n i c a l s t r e n g t h a n d g o o d c o n d u c t i v i t y a n d t h e r m a l c o n d u c t i v i t y.A s t h e c o n d u c t i v e p h a s e,i t i s t h e t r e n d t h a tA u,A g w i l l b e r e p l a c e db y m o d i f i e dC ua n d c a r b o n s l u r r y.T h e c o n t e n t,s h a p e,p a r t i c l e s i z e,s u r f a c e p r o p e r t i e s,a d d i t i v e s o f t h e t r a d i t i o n a l g l a s s-t y p e b i n d e r p h a s e a n do r g a n i c v e h i c l e a l l h a v e s y n e r-g i s t i c e f f e c t s a n d i n f l u e n c e o n t h e p e r f o r m a n c e o f t h e p a s t e.T h e l o w-m e l t i n g m e t a l b i n d e r p h a s e a n d t h ew a t e r-b a s e d v e h i c l e n o t o n l y i m p r o v e t h e c o n d u c t i v i t y o f t h e p a s t e b u t a l s o c a u s e n o e n v i-r o n m e n t a l p o l l u t i o n.T h e r e f o r e,t h eh i g h-p e r f o r m a n c eb a s e m e t a l c o n d u c t i v e p h a s e,c o m p o s i t e c o n d u c t i v e p h a s e,l o w-m e l t i n g m e t a l b o n d e d p h a s e a n d e n v i r o n m e n t-f r i e n d l y w a t e r-b a s e d v e h i c l e sw i l l b e c o m e t h em a i n s t r e a mo f f u t u r e c o n d u c t i v e p a s t e d e v e l o p m e n t.K e y w o r d s:c o n d u c t i v e p a s t e;b a s em e t a l;b i n d i n gp h a s e;l i q u i dv e h i c l e s0引言电子浆料是制造电子元器件的基础材料,是一种由固体粉末和有机溶剂均匀混合的膏状物㊂作为集冶金㊁化工㊁电子技术于一身的高技术电子功能材料,电子浆料被视为部件封装㊁电极和互连的关键材料,主要用于制造集成电路㊁电阻器㊁电容器㊁导体油墨㊁太阳能电池电极㊁印刷及高分辨率导电体㊁导电胶㊁敏感元器件及其它电子元器件,一直以高质量㊁高效益㊁技术先进等特点广泛应用于航空㊁化工㊁印刷㊁建筑以及军事等各个领域,且具有无可替代的地位,被称为信息时代的 功臣 [1-3]㊂随着电子设备应用的空前普及,以及电子信息技术的快速发展,高集成化㊁轻量化㊁智能化㊁绿色化已然成为电子产品的发展方向,因而对作为核心材料的电子浆料的需求也越来越多,性能要求也越来越高㊂目前,我国对电子浆料的研究主要集中在导电浆料方面[1]㊂导电浆料主要由导电相㊁黏结相和液体载体3部分组成,经混合搅拌㊁三辊轧制后形成均匀膏状物,通过丝网印刷技术印刷于玻璃片或陶瓷基片上,经激光㊁高温烧结或烘干等固化工艺制成厚度为几微米到数十微米的膜层㊂在导电浆料中,导电相主要是金属㊁合金或其混合物㊂导电相不仅决定浆料的电性能,还对导电膜的物理和机械性能产生影响㊂黏结剂通常为玻璃㊁氧化物晶体或二者的混合物,主要用来保证膜层与基材的附着强度以及膜层的物理化学性能㊂有机载体是一种溶解于有机溶剂的聚合物溶液,主要用于控制浆料流变特性㊁印刷性能和对基材的初始附着力㊂本文从导电相㊁黏结相㊁液体载体3方面阐述导电浆料的研究现状并对其研究㊁发展趋势进行预判㊂1导电相导电相作为电子浆料的主要成分,其形状㊁质量及性能对浆料的电性能,产品的物理㊁机械性能有很大的影响㊂导电相通常以球形㊁片状或纤维状分散于有机载体中,待电子浆料固化后构成导电网格或导电通路,是浆料中的主要功能相,其含量一般为浆料的50%~90%[4]㊂在导电浆料中,导电相一般是金属㊁合金或混合物,主要包括A u,A g, P t,P t/A u,P d,A g/P d,C u,N i,A l等㊂目前所用合金导电相主要为P t/A u,A g/P d等,A u,P t,P d价格是A g的几百倍,是C u的几千到几万倍,价格极高,几乎无法实现规模化生产,因此,本文主要讨论高导电性纯金属导电相㊂1.1金导体浆料以金作为主要功能相的导电浆料性能优良,导电性好,细线分辨率高,具有印刷性能优良,膜层表面平整,背光孔隙度小,膜边沿收缩率小以及切面密度高等优点㊂金导电浆料通常被用于多层布线导体㊁气敏元件㊁微波混合集成电路以及大功率晶体管芯片和引线框架等高可靠性㊁高密度的厚膜集成电路中[5]㊂虽然金导电浆料性能优异,但由于金价昂贵,使得金导电浆料的使用受到限制㊂研究发现形貌为球形或类球形㊁振实密度高㊁粒径在微米或亚微米的金粉制备的导电浆料性能最为优异[5]㊂赵科良等[6]采用化学还原法对雷酸金(A u(HO N C)3)进行还原,制备出高性能的亚微米级球形金粉用于厚膜导电浆料,实验表明,所得金导电浆料具有良好的导电性能和烧结特性以及致密的烧结膜层㊂关俊卿等[7]以抗坏血酸(V C)为还原剂还原氯金酸(H A u C l44H2O),制备出粒935第5期周宗团,等:导电浆料的研究现状与发展趋势径为1~3μm的高致密球形金粉作为功能相,制备出的厚膜导电浆料黏度适中,线分辨率高,印刷性能优良㊂赵莹等[5]选用分散性好㊁表面光滑的球形金粉,对比了粒径分别为2.87μm,1.18μm, 1.02μm和0.41μm的4种不同金粉对导电浆料性能的影响㊂发现,金粉粒度太大或太小都不能获得薄而致密的烧结膜;在一定尺寸范围内,不同尺寸金粉颗粒按比例混合,可以改善烧结膜的多孔性并降低电阻率㊂金粉颗粒表面形态㊁尺寸大小㊁分散性及均匀性是决定浆料印刷性能和烧结性能的关键因素,因此,金粉对金导电浆料的研究显得尤为重要㊂1.2银导体浆料虽然金导电浆料性能优异,但价格昂贵一直是其应用的桎梏,因此,在电子工业中,性价比更高的银及其化合物作为功能相的导电浆料的研究与应用最为广泛,在上千种电子浆料产品中,约80%采用各类银粉作为主体功能相㊂在众多贵金属中,银价格相对低廉,有利于控制成本;同时银层能在陶瓷表面形成连续致密的均匀薄层,对陶瓷表面具有强大的附着力,因此,在相同面积㊁厚度的陶瓷导电层中,银电极所得的电容量比其他电极材料都要大㊂但银在电场作用下会产生电子迁移,使导电性能降低,影响器件的使用寿命,这是银导电浆料在电子产品使用中的一大缺陷[8]㊂对此,研究者进行了大量研究实验,其中通过改善银粉微粒尺寸㊁形貌等方法来提高银浆的导电性能就是最有效的方法之一㊂导电浆料中,银粉形貌和含量对厚膜浆料的致密性和电阻率影响显著,合理控制导电银粉微米颗粒和纳米颗粒的级配能制备出烧结更致密㊁导电性更好的导电浆料㊂谢燕青等[9]选择烧结后能形成网状结构的非球状银粉作为功能相,制备出平均粒径在400n m 左右的银浆料,利用微细笔直写线宽低于200μm,厚度最大可达10μm的导线,再通过普通烧结后,方阻稳定在5mΩ/口左右㊂J o h n等[10]用30n m左右的纳米银制备纳米银浆㊂实验结果表明,纳米银浆经280ħ烧结后,内部出现大量微孔,相对密度为80%,弹性模量为9G P a,电导率和热导率分别为2.6ˑ105Ωc m和2.4W/(c m K)㊂S o h n等[11]通过电子束照射法制备出直径约150n m的银颗粒,结果表明,当纳米银颗粒质量分数为90%时制备的银浆导电能最优,导电率为1.6ˑ104S/c m,是热分解法制备银颗粒获得银浆料的1.6倍㊂图1分别为质量分数90%的电子束照射法制备的银纳米颗粒银浆与商用热分解法制备的银颗粒银浆的S E M图,可清楚的看出,电子束法制备的银颗粒更小,颗粒间的连接更加紧密且分散均匀㊂(a)电子束照射法(平面)(b)电子束照射法(截面)(c)商用热分解法(平面)(d)商用热分解法(截面)图1电子束照射银纳米粒子与商用银纳米粒子S E M图[11]F i g.1S E Mi m a g e s o f s i l v e r p a s t e f r o m K A E R I's s i l v e rn a n o p a r t i c l e a n d c o mm e r c i a l s i l v e r p a s t e[11]粉末最紧密堆积理论指出,不同粒径的粉体搭配能得到空隙率较低的粉体体系,这种粉体体系经烧结后能得到致密的㊁导电性优良的导电膜层㊂而且研究发现[12],在相同体积,相同配比的情况下,片状微粒的电阻比球状微粒电阻要小㊂主要因为球形微粒之间形成的是点接触,而片状微粒之间是面接触或线接触㊂印刷后,在一定厚度时,片状微粒相互形成鱼鳞状重叠,颗粒间流动性好,利于银浆的烧结和致密化,从而具有更好的导电性能㊂S e o等[13]将1.6μm,0.8μm,20~50n m银粉按一定比例混合后制成复合银粉,发现烧结温度为550ħ时,最低方阻达5mΩ/口㊂F a d d o u l等[14]通过将平均直径为2~4μm的球状和片状银粉混合在一起,制成含银量70%的导电浆料,在875ħ烧结后,最终烧成银膜电阻率为3.3μΩ㊃c m㊂Z h o u等[15]分别制备了4种不同形貌和尺寸银粉的银浆料,在800ħ下烧结,发现随着球状银粉尺寸减小(6μm, 5μm,2μm,0.7μm),电阻率逐渐降低,而6μm片状银粉制备的导电浆料电阻率仅为3.46μΩ㊃c m,远远小于同尺寸球状银粉导电浆料㊂谢湘洲等[12]选取平均粒径分别为,,的球形银粉以及平045西安工程大学学报第33卷均粒径为3~6μm的片状银粉以最佳比例制得导电浆料,结果表明,在大颗粒间填充小颗粒能增加粉体堆积的致密度,明显降低烧结后膜层的方阻,实验制得的银膜外表致密光洁,可焊性㊁耐焊性良好,方阻为3.78mΩ/口㊁附着力>40N/m m2㊂滕媛[16]等选取了平均粒径为0.50,0.91,2.09,3.36μm的球形银粉和4.31μm的片状银粉与纳米级银粉搭配制备无铅导电银浆㊂研究结果表明,当为纯球形银粉或片状银粉时,球形银粉制备的银浆电阻率和附着力最优,且球形银粉粒径为0.91μm时最优,电阻率为33.31μΩ㊃c m,附着力为3.19N;添加纳米级银粉能改善银浆的电性能,在添加量为4%时最优,电阻率为30.90μΩ㊃c m,附着力为3.25N;添加片状银粉的含量在8%时最优,电阻率为27.71μΩ㊃c m,附着力为3.48N㊂作为导电浆料中最为普遍的一类,银浆料为了避免其中银迁移的自身缺陷,同时减少银导电浆料中银粉的用量,降低生产成本,银粉一方面朝着片状和纳米级银粉方向发展,另一方面通过在银粉中掺杂贱金属(N i㊁A l㊁C u等)或其他导电物质,与银粉末制成混合粉末或复合粉末,减少贵金属银粉的用量,降低浆料生产成本㊂W a n g等[17]进行了在高温纳米银浆中添加钯颗粒的研究,通过研究发现,钯颗粒的加入显著地延迟了银的迁移㊂陆冬梅等[18]通过采用形貌㊁粒度分布不同的银粉,同时添加超细钯粉抑制银离子迁移,结果表明,在-60~+125ħ范围内冲洗100次,该电极层不开裂㊁不脱落,电极层附着力在40N以上,满足了厚膜产品的需要,同时,该浆料有较好的工艺适应性㊂宋爽等[19]用超细银包铜粉制备导电浆料,在最佳的镀银条件下,低含银量的镀银磷化铜粉的电阻值大于高含银量的,随着银含量的增加电阻值逐渐减小㊂汪浩等[20]通过在椰壳活性炭粉末表面镀覆一层银单质来制备一种化学镀银活性炭导电填料,并使用其制备导电浆料,当填料含量为45%时,导电浆料方阻达到0.095Ω/口㊂陈绍兰[21]自制含银60%的银包铜粉作为导电相,制备聚合物复合导电浆料,研究结果表明,该复合导电浆料与含银量为50%银浆相比,节约银14%,实现了银包铜粉最优化使用和导电浆料成本的最低化,经济效益十分可观㊂朱晓云[22]采用置换-还原法制备银包铜粉,并将其作为导电相在最佳配方下制备浆料,最终得到浆料方阻为14.60mΩ/口,并且具有优良的稳定性和附着力㊂以此科技成果建成了年产400t银包铜粉㊁2t银包铜粉浆料和100t银包铜粉电磁屏蔽涂料生产线,2年内累计新增产值6300万元㊂1.3铜导体浆料由于贵金属金㊁银作为导电填料的电子浆料成本较高,因此,电子浆料的研发方向逐渐转向贱金属导电填料㊂相较于其他金属类填料,铜粉作为贱金属,来源广泛,价格低廉,导电性能与银相近(20ħ时,银的电阻率为1.59ˑ10-6Ω㊃c m,铜的电阻率为1.72ˑ10-6Ω㊃c m),且具有优良的耐迁移性能㊂但是,铜化学性质较活泼,在空气或高温环境中极易被氧化生成难以导电的氧化铜或氧化亚铜,导致电阻率增大[23]㊂因此,研究人员展开大量研究,以期改善其缺点,使铜电子浆料更具竞争力㊂铜浆料中的铜颗粒可以由多种方法合成,张凯[24]以氢气还原铜氧化物,以铜粉㊁玻璃粉㊁乙基纤维素㊁松油醇为原料,通过正交实验制备铜电子浆料,并将其应用到钛酸锶压敏电阻器上㊂彭帅[25]以立方氧化亚铜为前驱体制备出分散性优良,比表面积小,振实密度为4.0g/c m3的球形铜粉,并以其作为填料制备导电铜浆,得到组织致密㊁可焊性良好,附着力为0.94k g/m m2的铜膜㊂刘晓琴[26]通过研究超细铜粉表面改性工艺,以抗坏血酸为还原剂和稳定剂,聚乙烯吡咯烷酮为分散剂,运用化学液相还原法将C u2+还原成单质C u,以优化的最佳配比制备铜电子浆料,高温烧结后制备的导电铜膜具有良好的导电性能,方阻为12.62mΩ/口㊂减小颗粒尺寸是获得高导电性浆料的重要方法,T a m等[27]认为使用不同铜前驱体混合物制备纳米铜粉对调控纳米粒子尺寸起着重要作用,故使用铜-氨络合物和氢氧化铜作为前驱体合成了12~99n m的铜颗粒,并将其制成导电浆料㊂发现铜粒子不仅易于分散,且在低温(120ħ)烧结处理后具有优良的导电性能,电阻率约为5.8ˑ10-5Ω㊃c m㊂不仅仅是减小颗粒尺寸,增加颗粒之间的接触,也是提高浆料导电性的重要方法㊂与银浆类似,不同尺寸的铜颗粒有利于提高浆料的导电性㊂K a n z a k i等[28]以草酸作为抗氧化剂,以1-氨基-2-丙醇包覆低于10n m的铜纳米颗粒,制备纳米㊁亚微米㊁微米级复合铜浆㊂研究发现,在150ħ空气中烧结较短时间时,铜膜电阻率可达5.5ˑ10-5Ω㊃c m,同时还发现在N2环境中120ħ烧结温度下,薄膜电阻率为8.4ˑ10-6Ω㊃c m㊂145第5期周宗团,等:导电浆料的研究现状与发展趋势T a m[29]使用铜微片与铜纳米颗粒的混合粉体来制备浆料,铜微片可以有效地抑制裂纹在铜膜烧结过程中的形成㊂当铜微片与纳米颗粒以2ʒ8制备浆料时,其薄膜电阻率可达28μΩ㊃c m㊂Y o n g[30]以D-异抗坏血酸作为还原剂,通过如图2所示的氧化预热过程在铜表面生成凸面㊁纳米棒或纳米颗粒,促进颗粒在烧结过程中紧密连接,实现了低温下铜膜的高导电性㊂为了提高铜浆料的导电性,尚润琪[4]提出了 微胶囊 模型,对铜粉进行有机物微胶囊抗氧化处理,并分别选用管径为1~2n m高纯单壁碳纳米管和片径为5n m的石墨烯纳米碳与铜粉按一定比例作为混合导电相,制备出高性能的纳米碳-铜复合浆料,其电阻率分别为6.06mΩ㊃c m, 2.15mΩ㊃c m㊂时晶晶等[31]同样利用微胶囊技术在铜粉表面包覆液体石蜡,并添加少量碳纳米管作为导电增强相,制备出碳纳米管-铜复合浆料㊂研究结果表明,液体石蜡包覆质量分数为4%的微胶囊铜粉具有良好的导电性和抗氧化性㊂Q u等[32]制备石墨烯复合铜浆料,发现当石墨烯与铜粉的质量比为3ʒ97时,电阻率达到最小值2.68mΩ㊃c m,与铜浆相比降低了92.22%,并以此制备导电涂层,发现其中较短的石墨烯均匀地分散在铜粉的间隙之间,较长的石墨烯形成 交叉桥 ,构建了完整的导电通路㊂K a j i t a等[33]通过铜粉和酚醛树脂配成浆料,发现三乙醇胺和脂肪酸在铜膜中相互作用,降低了铜电阻率且避免了铜的氧化,且此浆料的保存寿命比一般用浆料寿命长㊂D o n g等[34]将溶胶-凝胶法制备的二氧化硅包覆铜粉作为铜浆料的导电相并在低温共烧陶瓷基板上印刷形成铜膜㊂经测试分析发现,二氧化硅质量分数为2%的铜膜形态致密,具有良好的黏合力,薄膜的方阻为6mΩ/口㊂此外,以银包铜粉作为导电相也是改善铜浆料氧化问题的重要方法㊂W u[35]等通过置换反应制备均匀分散的银包铜粉,并将银质量分数为53.91%的银包铜粉制成浆料,在800ħ空气中烧结得到膜层方阻仅为0.036Ω/口㊂图2氧化预热过程的示意图[30]F i g.2 S c h e m a t i c d i a g r a mo f o x i d a t i o n p r e h e a t i n gp r o c e s s[30]1.4碳系导体浆料除了以金属㊁金属氧化物作为导电填料外,常用的还有碳系导电填料,包括炭黑㊁石墨㊁碳纤维㊁碳纳米管等[36]㊂黄江伟[37]优选具有高导电性能㊁粒度分布主要在5~10μm的片状石墨粉为导电填料,采用多次搅拌-真空排泡分散技术,获得了高石墨填充密度㊁高柔性的石墨导电油墨㊂随着印刷电子的不断发展,新型碳系导电填料逐渐成为新的研究与应用热点,其中碳纳米管和石墨烯就是两种较为理想的优质填料㊂碳纳米管管壁以碳六元环为基本骨架,长径比可达到1000以上,具备良好的导电性㊁力学性能,易于搭建导电通路[38]㊂石墨烯是单原子层的二维纳米材料,机械强度大,具有优异的导电导热性能,电导率为108S/m,比金属铜和银更优[39-40]㊂华成杰[41]以不同配比石墨烯-炭黑为导电填料制备复合导电浆料㊂研究结果表明,该导电浆料具有良好的印刷适应性与储存稳定性,印制的导电涂层中导电填料分散良好,形成的导电网络完善,印制涂层的表面形貌平整,二维石墨烯和零维炭黑有效搭接形成导电网络,降低了碳浆的电阻率㊂碳纳米管和石墨烯作为新型碳系导电填料具有极大的发展潜力和良好的应用前景,但是其本身的分散性和稳定性还有待改善,同时因为成本昂贵,新型碳系浆料目前并未形成大规模量产与应用㊂245西安工程大学学报第33卷目前,虽然有各种新的导电浆料在研究开发,但工业上实际应用的导电浆料仍然是银基浆料占据了绝大部分市场,因此铜导电浆料的开发㊁研究和性能提升,具有极大的实际意义和市场价值㊂2黏结相黏结相作为构成电子浆料的关键成分,在电子浆料高温烧结后能够使导电膜与基片黏合,通常由玻璃㊁氧化物晶体或二者的混合物组合而成㊂依据电子浆料不同的固化方式,所使用的黏结相可分为有机黏结相和无机玻璃型黏结相㊂其中有机黏结相多用于低温烧结电子浆料,无机玻璃型黏结相多用于高温烧结电子浆料,本文主要讨论无机玻璃型黏结相㊂在电子浆料中,玻璃粉与导电相颗粒形成网络状结构组织,调节浆料的热膨胀系数并满足电极和基体黏结强度要求㊂电子浆料烧结过程中,玻璃相逐渐熔化,使导电相颗粒得到充分湿润,并填补有机载体挥发留下的孔洞;在冷却过程中,玻璃液相开始凝固㊁拉紧㊁收缩继而使导电膜更加致密,且能够增强膜层与基片之间的附着力㊂黏结相的选择对成膜的机械性能和导电性能产生影响,因此要求黏结相应具有以下特性[42-43]:(1)与导电金属颗粒和印刷基材之间的黏结强度较高,具有良好的热膨胀匹配;(2)高温稳定性和耐老化性能良好;(3)高温下具有较好的黏度㊁润湿性和表面张力;(4)不与其他物质发生不良化学反应㊂黏结相的含量㊁粒度㊁形状㊁表面性质等因素对浆料的性能有很大影响㊂为了形成致密的烧结膜,原则上玻璃粉应为球状,粒度均匀,分散性好㊂一般来说,玻璃粉粒径小,尺寸范围窄,可提高浆料整体活性[44-45]㊂孙社稷[46]为了得到粒径大小合适㊁粒度分布集中的电子浆料用玻璃粉,对其球磨方式和球磨工艺参数进行了研究,结果发现采用转动球磨机,按料水质量比1ʒ1加入物料,并按照70r/m i n的转动速度球磨25h后制备的玻璃粉在导电浆料中使用,烧结膜致密性较之前有较大提高,浆料的耐酸性能得到了极大提升㊂黏结相作为导电膜层中的媒介,连接导电相和基底,当玻璃粉含量较低时,导电相颗粒之间相互独立,不能形成致密结构,导电膜与基底之间也不能形成良好的接触;当玻璃粉过量时,玻璃粉熔融后会包裹导电相,使得导电相接触面积减小,导电层与基体之间抗拉强度减小,导电性能降低㊂马小强[47]将不同含量的玻璃粉配制的铜浆印刷于A l2O3基片表面并在850ħ烧结后得到铜膜,研究玻璃粉含量对铜膜的导电性和附着力等性能的影响㊂结果表明,组成为S i O2-B2O3-Z n O的无铅低熔点玻璃粉的性能良好且其转变温度合适,制备出的铜膜试样表面平整,微观组织致密,导电性好㊂当玻璃粉含量为4.8%时,铜膜的方阻为9.5mΩ/口,与A l2O3基体间的附着力为24N/mm2㊂时晶晶[48]研究不同熔点玻璃粉和玻璃粉含量对石墨烯-铜电子浆料性能的影响,结果表明,熔点为430ħ的玻璃粉作为黏结剂且质量分数为8%时,所制备的石墨烯-铜浆料有较为理想的电阻率,为16.21mΩ㊃c m,通过烧结后玻璃粉熔化充分润湿导电相颗粒,使导电相颗粒相互紧密接触结合,提高浆料导电性㊂蒙青[23]研究无铅玻璃黏结相的熔点和含量对铜导电浆料性能的影响㊂结果表明,低熔点无铅玻璃粉有利于防止铜粉高温氧化,且在较低烧结温度时,残余有机载体可以包覆铜粉,防止铜粉在低温烧结时氧化㊂当低熔点无铅玻璃粉质量分数为8%时,玻璃液相带动铜颗粒相对滑动并充分接触,使铜颗粒接触点增多,制得的导电铜膜样品表面平整,微观组织致密,导电性良好,其过程如图3所示㊂图3无铅玻璃粉对导电铜浆的影响[23]F i g.3E f f e c t o f l e a d-f r e e g l a s s p o w d e r o n c o n d u c t i v ec o p p e r p a s t e[23]黏结相作为电子浆料中的关键成分,发挥着重要的作用,开发性能优异的黏结相对提高电子浆料的质量尤为重要㊂近年来,有研究者以低熔点合金作为黏结相,这种金属黏结相熔点低于导电相,熔化后将导电相无定型包裹,不仅起到黏结作用还提高了浆料的导电性㊂Y o s h i d a等[49]开发了一种以低熔点合金作为黏结相的低温烧结新型铜浆料,研究表明此种合金浆料具有良好的自流平性和可印刷性能,印刷图案的电阻率为3ˑ10-5Ω㊃c m㊂屈银虎[50]公开了一种S n-C u复合电子浆料,以锡粉作为黏结相,代替传统电子浆料中的玻璃粉,降低浆料烧结温度的同时还有效控制了铜粉在烧结过程中的氧化㊂目前,市场所用导电浆料的黏结相仍然是无机345第5期周宗团,等:导电浆料的研究现状与发展趋势。
导电复合材料
导电聚合物复合材料高Z09刘瑞091464导电聚合物复合材料摘要：本文主要讲述了导电聚合物复合材料制备方法和应用领域。
关键词：导电聚合物复合材料高分子1.前言近几年来, 关于导电聚合物的研究一直受到普遍的重视。
这类新的高分子材有可能在彩色显示、电化学、催化、抗静电及微波吸收等众多领域内得到使用。
然而, 由于导电高聚物的综合力学性能较差,严重地妨碍了它的广泛工业应用比幻。
为了改善导电聚合物的性能, 人们开展了导电聚合物复合材料的研究。
例如将导电聚合物和基体聚合物(工程塑料)复合制成复合材料。
这类复合材料的导电特性和纯导电聚合物相似, 但力学性能有明显的改善。
它的制备可采用电化学或化学方法。
到目前为止, 除了使用工程塑料作复合材料支持体外, 各种透膜,无机层状结构材料, 橡胶粒子, 粘土，聚合物固体电介质等均可用来制备导电聚合物复合材料。
通过改变聚合条件以及原材料性能, 可以控制复合材料的形态(孔隙率, 微纤状) 、导电性能、透光率以及电化学特性等。
2.导电复合材料的分类及用途导电聚合物复合材料是一种既具有普通聚合物材料特性，又具有一定导电性能的新型功能材料。
由于导电聚合物具有重量轻、易加工成各种复杂形状、尺寸稳定性好以及电阻率在较大范围内可调等特点，因此在防静电、微波吸收、电磁屏蔽及电化学等领域被广泛采用。
表1列出了导电聚合物复合材料的分类及用途。
表1 导电聚合物复合材料及其用途3.制备方法导电聚合物复合材料的制备方法主要有两种：一种是在基体聚合物中填充各种导电填料；另外一种则是将结构型导电聚合物或亲水性聚合物与基体聚合物进行共混。
3.1填充型导电聚合物复合材料这种材料通常是将不同性能的无机导电填料掺入到基体聚合物中, 经过分散复合或层积复合等成型加工方法而制得。
导电填料的种类很多, 常用的可分为炭系和金属系两大类。
炭系填料包括炭黑、石墨和碳纤维等; 金属系主要有铝、铜、镍、铁等金属粉末、金属片和金属纤维[1]。
eds元素分析实验报告
eds元素分析实验报告一、实验目的本次 eds 元素分析实验的主要目的是对给定的样品进行元素组成和含量的测定，以获取有关样品的化学信息，为后续的研究和应用提供数据支持。
二、实验原理eds（Energy Dispersive Spectroscopy）即能量色散谱，是一种用于材料微区元素分析的技术。
其原理基于 X 射线与物质相互作用时产生的特征 X 射线。
当电子束照射到样品上时，会激发样品中的原子产生特征 X 射线。
这些 X 射线的能量与元素的种类直接相关，通过检测和分析这些 X 射线的能量和强度，可以确定样品中所含元素的种类和相对含量。
三、实验仪器与材料1、扫描电子显微镜（SEM）配备 eds 能谱仪2、样品制备设备，如切片机、抛光机等3、待测试样品4、导电胶四、实验步骤1、样品制备对块状样品进行切割，获得合适大小的截面。
对于粉末样品，使用导电胶将其固定在样品台上。
对样品表面进行抛光处理，以减少表面粗糙度对测试结果的影响。
2、仪器调试启动 SEM 和 eds 能谱仪，进行预热。
调整电子束的加速电压、束流和工作距离等参数，以获得清晰的图像和良好的能谱信号。
3、样品测试将制备好的样品放入 SEM 样品室。
通过 SEM 观察样品的形貌，选择感兴趣的区域进行 eds 分析。
采集能谱数据，记录 X 射线的能量和强度。
4、数据处理使用能谱仪配套的软件对采集到的数据进行处理。
扣除背景信号，识别元素的特征峰。
根据特征峰的强度计算元素的相对含量。
五、实验结果与分析1、元素种类鉴定通过对能谱图的分析，鉴定出样品中存在的元素有_____、＿____、＿____等。
2、元素含量测定各元素的相对含量分别为：＿____（元素 1）＿____%、＿____（元素 2）＿____%、＿____（元素 3）＿____%等。
3、结果分析对比预期的元素组成，分析实验结果的准确性。
讨论可能存在的误差来源，如样品制备过程中的污染、仪器的校准误差等。
关于编制太阳能导电胶项目可行性研究报告编制说明
太阳能导电胶项目可行性研究报告编制单位：北京中投信德国际信息咨询有限公司编制时间：高级工程师：高建关于编制太阳能导电胶项目可行性研究报告编制说明（模版型）【立项 批地 融资 招商】核心提示：1、本报告为模板形式，客户下载后，可根据报告内容说明，自行修改，补充上自己项目的数据内容，即可完成属于自己，高水准的一份可研报告，从此写报告不在求人。
2、客户可联系我公司，协助编写完成可研报告，可行性研究报告大纲（具体可跟据客户要求进行调整）编制单位：北京中投信德国际信息咨询有限公司专业撰写节能评估报告资金申请报告项目建议书商业计划书可行性研究报告目录第一章总论 (1)1.1项目概要 (1)1.1.1项目名称 (1)1.1.2项目建设单位 (1)1.1.3项目建设性质 (1)1.1.4项目建设地点 (1)1.1.5项目主管部门 (1)1.1.6项目投资规模 (2)1.1.7项目建设规模 (2)1.1.8项目资金来源 (3)1.1.9项目建设期限 (3)1.2项目建设单位介绍 (3)1.3编制依据 (3)1.4编制原则 (4)1.5研究范围 (5)1.6主要经济技术指标 (5)1.7综合评价 (6)第二章项目背景及必要性可行性分析 (7)2.1项目提出背景 (7)2.2本次建设项目发起缘由 (7)2.3项目建设必要性分析 (7)2.3.1促进我国太阳能导电胶产业快速发展的需要 (8)2.3.2加快当地高新技术产业发展的重要举措 (8)2.3.3满足我国的工业发展需求的需要 (8)2.3.4符合现行产业政策及清洁生产要求 (8)2.3.5提升企业竞争力水平，有助于企业长远战略发展的需要 (9)2.3.6增加就业带动相关产业链发展的需要 (9)2.3.7促进项目建设地经济发展进程的的需要 (10)2.4项目可行性分析 (10)2.4.1政策可行性 (10)2.4.2市场可行性 (10)2.4.3技术可行性 (11)2.4.4管理可行性 (11)2.4.5财务可行性 (11)2.5太阳能导电胶项目发展概况 (12)2.5.1已进行的调查研究项目及其成果 (12)2.5.2试验试制工作情况 (12)2.5.3厂址初勘和初步测量工作情况 (13)2.5.4太阳能导电胶项目建议书的编制、提出及审批过程 (13)2.6分析结论 (13)第三章行业市场分析 (15)3.1市场调查 (15)3.1.1拟建项目产出物用途调查 (15)3.1.2产品现有生产能力调查 (15)3.1.3产品产量及销售量调查 (16)3.1.4替代产品调查 (16)3.1.5产品价格调查 (16)3.1.6国外市场调查 (17)3.2市场预测 (17)3.2.1国内市场需求预测 (17)3.2.2产品出口或进口替代分析 (18)3.2.3价格预测 (18)3.3市场推销战略 (18)3.3.1推销方式 (19)3.3.2推销措施 (19)3.3.3促销价格制度 (19)3.3.4产品销售费用预测 (20)3.4产品方案和建设规模 (20)3.4.1产品方案 (20)3.4.2建设规模 (20)3.5产品销售收入预测 (21)3.6市场分析结论 (21)第四章项目建设条件 (22)4.1地理位置选择 (22)4.2区域投资环境 (23)4.2.1区域地理位置 (23)4.2.2区域概况 (23)4.2.3区域地理气候条件 (24)4.2.4区域交通运输条件 (24)4.2.5区域资源概况 (24)4.2.6区域经济建设 (25)4.3项目所在工业园区概况 (25)4.3.1基础设施建设 (25)4.3.2产业发展概况 (26)4.3.3园区发展方向 (27)4.4区域投资环境小结 (28)第五章总体建设方案 (29)5.1总图布置原则 (29)5.2土建方案 (29)5.2.1总体规划方案 (29)5.2.2土建工程方案 (30)5.3主要建设内容 (31)5.4工程管线布置方案 (32)5.4.1给排水 (32)5.4.2供电 (33)5.5道路设计 (35)5.6总图运输方案 (36)5.7土地利用情况 (36)5.7.1项目用地规划选址 (36)5.7.2用地规模及用地类型 (36)第六章产品方案 (38)6.1产品方案 (38)6.2产品性能优势 (38)6.3产品执行标准 (38)6.4产品生产规模确定 (38)6.5产品工艺流程 (39)6.5.1产品工艺方案选择 (39)6.5.2产品工艺流程 (39)6.6主要生产车间布置方案 (39)6.7总平面布置和运输 (40)6.7.1总平面布置原则 (40)6.7.2厂内外运输方案 (40)6.8仓储方案 (40)第七章原料供应及设备选型 (41)7.1主要原材料供应 (41)7.2主要设备选型 (41)7.2.1设备选型原则 (42)7.2.2主要设备明细 (43)第八章节约能源方案 (44)8.1本项目遵循的合理用能标准及节能设计规范 (44)8.2建设项目能源消耗种类和数量分析 (44)8.2.1能源消耗种类 (44)8.2.2能源消耗数量分析 (44)8.3项目所在地能源供应状况分析 (45)8.4主要能耗指标及分析 (45)8.4.1项目能耗分析 (45)8.4.2国家能耗指标 (46)8.5节能措施和节能效果分析 (46)8.5.1工业节能 (46)8.5.2电能计量及节能措施 (47)8.5.3节水措施 (47)8.5.4建筑节能 (48)8.5.5企业节能管理 (49)8.6结论 (49)第九章环境保护与消防措施 (50)9.1设计依据及原则 (50)9.1.1环境保护设计依据 (50)9.1.2设计原则 (50)9.2建设地环境条件 (51)9.3 项目建设和生产对环境的影响 (51)9.3.1 项目建设对环境的影响 (51)9.3.2 项目生产过程产生的污染物 (52)9.4 环境保护措施方案 (53)9.4.1 项目建设期环保措施 (53)9.4.2 项目运营期环保措施 (54)9.4.3环境管理与监测机构 (56)9.5绿化方案 (56)9.6消防措施 (56)9.6.1设计依据 (56)9.6.2防范措施 (57)9.6.3消防管理 (58)9.6.4消防设施及措施 (59)9.6.5消防措施的预期效果 (59)第十章劳动安全卫生 (60)10.1 编制依据 (60)10.2概况 (60)10.3 劳动安全 (60)10.3.1工程消防 (60)10.3.2防火防爆设计 (61)10.3.3电气安全与接地 (61)10.3.4设备防雷及接零保护 (61)10.3.5抗震设防措施 (62)10.4劳动卫生 (62)10.4.1工业卫生设施 (62)10.4.2防暑降温及冬季采暖 (63)10.4.3个人卫生 (63)10.4.4照明 (63)10.4.5噪声 (63)10.4.6防烫伤 (63)10.4.7个人防护 (64)10.4.8安全教育 (64)第十一章企业组织机构与劳动定员 (65)11.1组织机构 (65)11.2激励和约束机制 (65)11.3人力资源管理 (66)11.4劳动定员 (66)11.5福利待遇 (67)第十二章项目实施规划 (68)12.1建设工期的规划 (68)12.2 建设工期 (68)12.3实施进度安排 (68)第十三章投资估算与资金筹措 (69)13.1投资估算依据 (69)13.2建设投资估算 (69)13.3流动资金估算 (70)13.4资金筹措 (70)13.5项目投资总额 (70)13.6资金使用和管理 (73)第十四章财务及经济评价 (74)14.1总成本费用估算 (74)14.1.1基本数据的确立 (74)14.1.2产品成本 (75)14.1.3平均产品利润与销售税金 (76)14.2财务评价 (76)14.2.1项目投资回收期 (76)14.2.2项目投资利润率 (77)14.2.3不确定性分析 (77)14.3综合效益评价结论 (80)第十五章风险分析及规避 (82)15.1项目风险因素 (82)15.1.1不可抗力因素风险 (82)15.1.2技术风险 (82)15.1.3市场风险 (82)15.1.4资金管理风险 (83)15.2风险规避对策 (83)15.2.1不可抗力因素风险规避对策 (83)15.2.2技术风险规避对策 (83)15.2.3市场风险规避对策 (83)15.2.4资金管理风险规避对策 (84)第十六章招标方案 (85)16.1招标管理 (85)16.2招标依据 (85)16.3招标范围 (85)16.4招标方式 (86)16.5招标程序 (86)16.6评标程序 (87)16.7发放中标通知书 (87)16.8招投标书面情况报告备案 (87)16.9合同备案 (87)第十七章结论与建议 (89)17.1结论 (89)17.2建议 (89)附表 (90)附表1 销售收入预测表 (90)附表2 总成本表 (91)附表3 外购原材料表 (93)附表4 外购燃料及动力费表 (94)附表5 工资及福利表 (96)附表6 利润与利润分配表 (97)附表7 固定资产折旧费用表 (98)附表8 无形资产及递延资产摊销表 (99)附表9 流动资金估算表 (100)附表10 资产负债表 (102)附表11 资本金现金流量表 (103)附表12 财务计划现金流量表 (105)附表13 项目投资现金量表 (107)附表14 借款偿还计划表 (109) (113)第一章总论总论作为可行性研究报告的首章，要综合叙述研究报告中各章节的主要问题和研究结论，并对项目的可行与否提出最终建议，为可行性研究的审批提供方便。
机械工程领域中的纳米技术及其应用
机械工程领域中的纳米技术及其应用摘要：随着机械工程领域的持续进步，各种创新技术在其中的运用变得日益突出，这也推动了机械工程领域，特别是纳米技术的进一步壮大。
机械工程是一项综合性极强的工程，其主要目的就是为了提高工作效率，保证工作质量，而纳米技术的出现，则为机械工程提供了良好的技术支持和保障条件。
作为一项新兴技术，纳米技术具有极高的应用潜力，并在机械工程领域展现出了令人欣喜的成果。
随着时代的进步和科技水平的提升，纳米技术已经成为推动社会经济快速发展的重要力量，其对机械工程领域有着十分积极的意义。
因此，本研究以纳米技术在机械工程领域的实际应用为主题，进行了深入的分析和讨论。
关键词：纳米技术；机械工程；应用引言纳米技术的出现标志着纳米材料的诞生，这种材料的广泛应用意味着机械工程领域已经步入了一个全新的发展时期。
纳米技术与其他学科之间有着密切的联系，它可以促进机械制造业的进步和发展。
因此，在分析机械工程行业的发展趋势时，应当重视纳米技术的研究，并对纳米技术在机械工程领域的实际应用进行深入探讨，这是非常有实际价值的。
目前，我国已经将纳米技术作为重点研究对象之一，并取得一定成效。
从1990年7月在美国举办的首届国际纳米科学技术大会开始，纳米材料科学被正式确定为材料科学的新领域，这标志着纳米技术逐渐成为人们日常生活的一部分。
1纳米技术概述首先，清楚地认识到，纳米实际上是一个长度的单位。
它并不是指物质粒子的最小尺度，而是指物质微粒的体积之比。
通常，当人们提到纳米科技时，是在探讨结构尺寸在一至一百纳米之间的特性和用途。
纳米科学本质上是一个不存在的领域，因为它与技术和其他多个学科有着紧密的联系，这也意味着纳米技术一直在学科交叉的领域中徘徊不前。
从这个角度上来看，纳米科技实际上就代表着一种新的科学技术形式。
在现代科技领域，纳米研究主要集中在三大方向：纳米材料、纳米器件和纳米尺度技术。
纳米科学技术作为一种新兴的学科，它不仅对人类自身产生影响，而且还能够推动整个国家经济发展。
单组份封闭型聚氨酯-银导电胶的制备研究
黏 剂拉伸 剪切 强度 测定 方 法 （ 属 对 金属 ） 金 进行 ． 样 将
品涂于铁 片上 ，５ １ ０℃条 件 下 固 化 ０ ５ｈ 利用 电子 万 ． ，
１ 实 验
１ １ 实验 原 料 －
性能 的影 响．
１ ３ 导 电胶 和胶 黏 剂 的 性 能 测试 ．
体 积 电阻率 ： 将所制 备 的导 电胶涂 于载玻 片上 ， 保 持 一定厚 度使 其为 块 状 结构 ， ５ １ ０℃ 固化 ０ ５ｈ 用 四 ． ， 探 针测试 仪测 定其 体积 电阻 率． 剪 切强 度 ： 切 强 度 的测 定 参 照 Ｇ ７ ２ － ８ 剪 Ｂ １ ４ ６胶
由 ２４甲 苯 二异 氰 酸 酯 （ ＤＩ、 ，一 Ｔ ）ＴＭＰ和少 量 聚 乙二 醇 进 行 缩 聚 ， 与 已 内酰 胺 反 应 而 得 ． 并 在基 体 中添 加 Ｔ ＭＰ 固化 剂 、 银 粉 和 二 氧 化 硅 并 充 分 搅 拌 后 制 得 单 组 份 导 电胶 ． 过 红 外 光 谱 、 切 强 度 和 电 阻 率 的 测 定 对 产 物 进 行 了表 征 ， 果 表 明 ， 通 剪 结 ７ Ｏ℃下 Ｔ ＭＰ、 ＤＩ 加 成 反 应 需 要 时 间 为 ４ ４５ｈ 与 己 内酰 胺 的封 闭反 应 时 间 为 ３ ； 粉 的质 量 分 数 为 ７ 时 Ｔ 的 ～ ． ， ～４ｈ 银 ５ 产 物 性 能 最 好 ； 入 少 量 二 氧 化 硅 能够 提 高 导 电胶 的剪 切 强 度 ， 电 阻 率 会 随 之 升 高 ． 加 但
有优 良的耐疲劳 性能 ， 于高频 振荡等 条件 下使用 ． 适 封
闭型聚氨 酯胶 黏剂 由于 活 性 基 团被 封 闭 剂封 闭 ， 以 可
１加热 除水． ， 冷却 至室温后按 扎 一Ｎ Ｏ）： （ （ Ｃ 一ＯＨ） 一
导电聚合物复合材料
亲水性聚合物共混物
目前常用的亲水性聚合物以聚氧化乙烯 (PEO)的共聚物占多数。此外，还有聚 乙二醇一甲基丙烯酸共聚物、聚乙二醇 体系聚酰胺或聚酯酰胺、环氧乙烷—环 氧丙烷共聚物以及含有季铵盐基团的甲 基丙烯酸酯类共聚物等等。近年来，这 类导电聚合物复合材料在国外发展较快。
3.应用
1.抗静电和导电领域 高分子复合导电材料广 泛用作高压电缆的半导电屏蔽层、结构泡沫材 料、化工容器等。 2.自控温发热材料 婴儿食品保暖器、电视机 屏幕消磁系统、电热地毯、电热坐垫、电热护 肩等保暖治疗产品以及各种日常生活用品、多 种家电产品的发热材料等。
1.导电复合材料的分类及用 途
2.制备方法
导电聚合物复合材料的制备方法主要有 两种：一种是在基体聚合物中填充各种 导电填料；另外一种则是将结构型导电 聚合物或亲水性聚合物与基体聚合物进 行共混。
2.1填充型导电聚合物复合 材料
这种材料通常是将不同性能的无机导电填料掺 入到基体聚合物中, 经过分散复合或层积复合 等成型加工方法而制得。导电填料的种类很多, 常用的可分为炭系和金属系两大类。炭系填料 包括炭黑、石墨和碳纤维等; 金属系主要有铝、 铜、镍、铁等金属粉末、金属片和金属纤维。 目前研究和应用较多的是由炭黑颗粒和金属纤 维填充制成的导电聚合物复合材料。
2.2共混型导电聚合物复合 材料
将结构型导电聚合物或亲水性聚合物与基 体聚合物共混，可以得到既有一定导电性 能或永久抗静电性能，又具有良好力学性 能的复合材料。
结构型导电聚合物
结构型导电聚合物共混物可以采用机械共混或 化学方法制备。机械共混是制备聚合物复合材 料的常用方法。将结构型导电聚合物与基体聚 合物同时放入共混装置，然后在一定条件下混 合成型，便可获得具有多相结构特征的导电聚 合物复合材料。一般当导电聚合物含量为2% ~ 3%时，体积电阻率约10-7 ~10-9Ω.cm，因 此可以作为抗静电材料使用。
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导电胶的研究和应用
1． 导电胶的概述
导电胶是一种固化或干燥后具有一定导电性能的胶黏剂,它通常以基体树脂
和导电填料即导电粒子为主要组成成分, 通过基体树脂的粘接作用把导电粒子
结合在一起, 形成导电通路, 实现被粘材料的导电连接。由于导电胶的基体树脂
是一种胶黏剂, 可以选择适宜的固化温度进行粘接, 如环氧树脂胶黏剂可以在
室温至150℃ 固化, 远低于锡铅焊接的200℃以上的焊接温度, 这就避免了焊接
高温可能导致的材料变形、电子器件的热损伤和内应力的形成。同时, 由于电子
元件的小型化、微型化及印刷电路板的高密度化和高度集成化的迅速发展, 铅锡
焊接的0.65mm的最小节距远远满足不了导电连接的实际需求, 而导电胶可以制
成浆料, 实现很高的线分辨率。而且导电胶工艺简单, 易于操作, 可提高生产效
率, 也避免了锡铅焊料中重金属铅引起的环境污染。所以导电胶是替代铅锡焊接,
实现导电连接的理想选择。
目前导电胶已广泛应用于液晶显示屏（LCD）、发光二极管（LED）、集成电
路(IC)芯片、印刷线路板组件(PCBA)、点阵块、陶瓷电容、薄膜开关、智能卡、
射频识别等电子元件和组件的封装和粘接, 有逐步取代传统的锡焊焊接的趋势。
2. 导电胶的分类及组成
2.1 导电胶的分类
导电胶种类很多, 按导电方向分为各向同性导电胶（ICAs，Isotropic
Conductive Adhesive）和各向异性导电胶（ACAs，Anisotropic Conductive
Adhesives）。ICA是指各个方向均导电的胶黏剂, 可广泛用于多种电子领域；ACA
则指在一个方向上如Z方向导电, 而在X和Y方向不导电的胶黏剂。一般来说ACA
的制备对设备和工艺要求较高, 比较不容易实现, 较多用于板的精细印刷等场
合, 如平板显示器（FPDs）中的板的印刷 。
按照固化体系导电胶又可分为室温固化导电胶、中温固化导电胶、高温固化
导电胶、紫外光固化导电胶等。室温固化导电胶较不稳定, 室温储存时体积电阻
率容易发生变化。高温导电胶高温固化时金属粒子易氧化, 固化时间要求必须较
短才能满足导电胶的要求。目前国内外应用较多的是中温固化导电胶（低于
150℃）, 其固化温度适中, 与电子元器件的耐温能力和使用温度相匹配, 力学
性能也较优异, 所以应用较广泛。紫外光固化导电胶将紫外光固化技术和导电胶
结合起来, 赋予了导电胶新的性能并扩大了导电胶的应用范围, 可用于液晶显
示电
致发光等电子显示技术上, 国外从上世纪九十年代开始研究, 我国近年也开始
研究。
2.2 导电胶的组成
导电胶主要由树脂基体、导电粒子和分散添加剂、助剂等组成。目前市场
上使用的导电胶大都是填料型。
填料型导电胶的树脂基体, 原则上讲, 可以采用各种胶勃剂类型的树脂基
体, 常用的一般有热固性胶黏剂如环氧树脂、有机硅树脂、聚酰亚胺树脂、酚
醛树脂、聚氨酯、丙烯酸树脂等胶黏剂体系。这些胶黏剂在固化后形成了导电胶
的分子骨架结构, 提供了力学性能和粘接性能保障, 并使导电填料粒子形成通
道。由于环氧树脂可以在室温或低于150℃固化, 并且具有丰富的配方可设计性
能, 目前环氧树脂基导电胶占主导地位。
导电胶要求导电粒子本身要有良好的导电性能粒径要在合适的范围内, 能
够添加到导电胶基体中形成导电通路。导电填料可以是金、银、铜、铝、锌
、铁、镍的粉末和石墨及一些导电化合物
3． 国内外研究状况及前景
目前, 国内生产导电胶的单位主要有上海合成
树脂研究所, 国外企业有日本的日立公司、Three-Bond公司、美国Epoxy的公司、
Ablistick公司，Loctite公司、3M公司等。已商品化的导电胶种主要有导电胶膏、
导电胶浆、导电涂料、导电胶带等组分有单、双组分。导电胶一般用于微电子封
装、印刷电路板、导电线路粘接等各种电子领域中。现今国内的导电胶无论从品
种和性能上与国外都有较大差距。
导电胶作为锡膏的换代产品有着广阔的前景,但是目前与锡膏或锡焊相比仍
存在着成本高的问题, 而且导电稳定性和耐久性仍有待于提高。今后的研究方向
首先是对现有粘接体系的改进, 如对环氧树脂的稀释、复合和改性, 使其既有着
良好的力学性能又与导电粒子有良好的配合和适宜的润湿作用。通过对固化动力
学的研究, 分析固化过程中活性基团的变化以及交联网络的形成过程中导电粒
子聚集态的变化规律, 优化固化体系。第二是制备出导电率高、性能稳定、耐腐
蚀和环境影响的导电粒子, 降低成本, 并提高导电胶的稳定性和可靠性。第三是
发展新型的固化方式, 提高其工艺性, 实现低温或者室温固化, 如固化、电子束
固化等。这方面的研究工作虽已开展, 但大多仍局限于研究阶段, 还有很多工作
仍待进行。
4．导电胶的应用领域
（1）导电胶粘剂用于微电子装配，包括细导线与印刷线路、电镀底板、陶瓷
被粘物的金属层、金属底盘连接，粘接导线与管座，粘接元件与穿过印刷线路的
平面孔，粘接波导调谐以及孔修补。
（2）导电胶粘剂用于取代焊接温度超过因焊接形成氧化膜时耐受能力的点焊。
导电胶粘剂作为锡铅焊料的替代晶，其主要应用范围如：电话和移动通信系统；
广播、电视、计算机等行业；汽车工业；医用设备；解决电磁兼容(EMC)等方面。
（3） 导电胶粘剂的另一应用就是在铁电体装置中用于电极片与磁体晶体的粘
接。导电胶粘剂可取代焊药和晶体因焊接温度趋于沉积的焊接。用于电池接线柱
的粘接是当焊接温度不利时导电胶粘剂的又一用途。
（4）导电胶粘剂能形成足够强度的接头，因此，可以用作结构胶粘剂。
5．国内外导电胶的应用情况
目前国内市场上一些高尖端的领域使用的导电胶主要以进口为主：美国的
Ablistick公司、3M公司几乎占领了全部的IC和LED领域，日本的住友和台湾
翌华也有涉及这些领域。日本的Three-Bond公司则控制了整个的石英晶体谐振
器方面导电胶的应用。国内的导电胶主要使用在一些低档的产品上，这方面的市
场主要由上海合成树脂所占有。
ZH-DD-HY系列的导电胶主要适用于LED、大功率LED、 LED数码管、LCD、
TR、IC、COB、PCBA、点阵块、显示屏、晶振、谐振器、太阳能电池、光伏电池、
蜂鸣器、陶瓷电容、半导体分立器件等各种电子元件和组件的封装以及粘结等。
应用范围涉及电子元器件、电子组件、电路板组装、显示及照明工业、通讯、汽
车电子、智能卡、射频识别等领域。
5．导电胶的应用及面临的技术难题
电胶主要存在以下问题：
(1)电导率低，对于一般的元器件，大多导电胶均可接受，但对于功率器件，
则不一定。
(2)粘接效果受元器件类型、PCB(印刷线路板)类型影响较大；
(3)固化时间长。
由基体树脂和金属导电粒子组成的导电胶，其电导率往往低于Pb／Sn焊料。
为了解决这一问题，国内外的科研工作者做了以下的努力：增加树脂网络的固化
收缩率；用短的二羧酸链去除金属填充物表面的润滑剂；用醛类去除金属填充物
表面的金属氧化物；采用纳米级的填充粒子等。
(4)导电胶的另一个技术问题是相对较低的粘接强度，在节距小的连接中，
粘接强度直接影响元件的抗冲击性能。
6．结束语
微电子封装技术正处于高速发展阶段, 导电胶以其诸多优点成为锡铅焊料
未来可能的替代品, 但仍存在许多制约其广泛应用的缺陷, 目前对导电胶的研
究主要集中在下述几个方面。
(1) 新体系的开发
现在使用的导电胶大部分都是环氧树脂体系。但是, 环氧树脂存在固化温度
高、易吸水等缺点,环氧树脂导电胶的粘接强度相对Pb /Sn 体系偏低,银系导电
胶有银迁移和腐蚀作用; 铜和镍易氧化,导电胶中多用胺类等污染环境的固化剂
及偶合剂,导电率较低且固化时间相对较长。因此, 聚合物的共混( 导电胶和导电
聚合物的共混, 改善其综合性能) 和改性、固化剂的改性以及导电粒子的表面活
性处理、覆镀合金或低共熔合金和由此制备的新型导电聚合物是近几年的研究重
点。
(2) 固化动力学的研究
通过固化动力学的研究, 可以对导电胶的聚合过程得到更深的认识, 为选
择高效率的固化剂提供指导固化动力学的研究可以通过原位红外光谱分析来实
现。通过对固化过程中活性基团红外光谱的原位分析推断固化过程中发生的反应,
进而优化固化体系。
(3) 新固化方式的实现
低温甚至室温连接是未来连接材料的发展趋势。UV 固化、电子束固化已经
在涂料、油墨、光刻胶等材料中得到应用。利用UV 固化、电子束固
化得到接近金属焊料的连接强度, 将极大推动导电胶的大规模应用, 我们正在
进行有关这方面的研究, 已取得了令人满意的固化效果和连接强度。目前我国电
子产业正大量引进和开发SMT 生产线, 导电胶在我国必然有广阔的应用前景。但
我国在这方面的研究起步较晚, 目前所需用的高性能导电胶主要依赖进口, 因
此必须大力加强粘接温度和固化时间、粘接压力、粒子含量等因素导电胶可靠性
的影响的研究和应用开发, 制备出新型的导电胶, 以提高我国电子产品封装业
的国际竞争力。