2019-02-09
随着人们对电子产品小型化要求的趋势越来越明显，为了适应这些需求，印刷电子和导电油墨等相关核心技术也受到更多的关注。
导电油墨是借由分散在油墨载体内的导电性材料来传导电流，主要由导电材料、连接剂（有机载体）、助剂和溶剂等物质组成。目前导电油墨主要采用微纳米金粉、银粉、铜粉、导电炭黑等作为导电填料。金、银粉导电油墨化学稳定性高、导电性能优异，但是成本偏高。银粉导电油墨也存在抗焊浸蚀能力差、银离子迁移、硫化等问题。铜粉导电油墨容易被氧化，导电性不稳定。这三者制备出导电油墨的方阻最佳可达 10^-3Ω/□ 。
导电炭黑来源广泛，价格便宜，但是导电性能欠佳，方阻最好才 10^-1Ω/□ 。这是因为炭黑等材料内含有大量的非结晶碳，导电率较低，且炭黑比表面积和吸油量往往较大，造成颗粒界面作用强、分散性较差，形成的空隙较多，容易吸附氧、氢等杂质原子，严重影响碳原子间的正常连接。石墨烯导电性高，具有超大的长径比，片与片之间的接触概率高，所以渗流阈值小，在较低的填充比例下，容易在基体中形成导电网络。正常状况下，在达到一样的导电率下，石墨烯的用量应是导电炭黑的 1/4 左右。
工艺一
CN1031137868 一种石墨烯导电油墨及其制备方法一文提到，一种石墨烯导电油墨包括以下组分，各组分的质量百分比含量分别为：树脂 15%、多层石墨烯 23%、助剂 3%、溶剂 30%。树脂包括但不限于合成树脂如环氧树脂、酚醛树脂、聚酯树脂、有机硅树脂、氟碳树脂、丙烯酸树脂、醇酸树脂、乙烯基树脂、合成纤维素等。多层石墨烯片径 5-20\mu m ，助剂用于对油墨导电性、稳定性及印品表面性能、印刷适性等起到改进作用，包括但不限于增稠剂、分散剂、偶联剂、消泡剂、增塑剂、润湿剂、流平剂、触变剂、成膜助剂、交联剂、着色剂、稳定剂、润滑剂、杀菌剂、紫外线吸收剂、防氧化剂等。溶剂具有能溶解树脂的能力，能分散油墨中的填料和溶解助剂，提高油墨的印刷适性，并调节粘度和干燥速度。包括但不限于水、脂类烃类、醇类、酮类、芳烃类、酯类、醇醚类溶剂、动植物油、矿物油等。
上述石墨烯导电油墨的制备方法包括以下三个步骤：
(1).秤取原料及分散：按照所述石墨烯导电油墨的组分和质量百分含量，秤取各组分并放入分散釜内搅拌，混合预分散均匀，制得导电油墨粗浆；
(2).研磨：将步骤(1)得到的预分散物料转移至研磨机（砂磨机、球磨机或三辊研磨机）内研磨 2hr ；
(3).将研磨好的物料过滤，经检验和包装等工序，即制得所需的石墨烯导电油墨。
该石墨烯导电油墨可以采用涂刷、丝网印刷、凹版印刷、凸版印刷、喷涂、浸涂、喷墨打印、移印、胶印、柔性版印刷、卷对卷等工艺在纸张、玻璃、陶瓷、塑料、布料等多种基材或表面实现印刷。涂层的固化温度可以为室温，约 48hr 干燥。若采用加热方式固化，则温度为 120℃ ，时间为 90sec 。以四点探针测得电阻率为 0.36Ω.cm 。
导体浆料使用的元素