什么是顆粒型油墨-小顆粒形成薄膜可以在較低溫度下煅燒
顆粒型油墨
較近幾年.大量的材料技術在全球范圍內得到普遍發展,并且能生
產小于100 nm的超小顆粒。這些顆粒經常被稱為“納米顆!。這些小
顆粒的優點在于它們在膠態懸浮液中極其穩定,為其在油墨中的高負載
量提供了基礎。這些顆?赏ㄟ^各種方法制備。“干法”一般是濺射或
者燒蝕固體金屬獲得小顆粒,然后將這些小顆粒收集并配制成油墨。”
濕法”則是利用化學反應制備納米尺寸的顆粒.隨后將產物收集,純化
較終配制成油墨。
當金屬納米顆粒的直徑減少到100 nm以下時,其自身會產生一些有
趣的物理現象。隨著顆粒直徑的減小。顆粒的比表面積會增加(表面積
取決于,而直徑取決于)。因此,顆粒的特性更多南其表面性質而不是
整體性質所決定。通常,材料表面原子的鍵合能要弱于其本體的鍵合能
。因此當顆粒直徑小于10 nm時.許多金屬納米顆粒的熔點會急劇下降
。例如,直徑大約為2 nm的金納米顆粒在溫度為100℃左右出現“融化
”現象.而金塊的熔點為1 000℃左右。熔點的降低對電導率有十分重
要的影響。由這種小顆粒形成的薄膜可以在較低的溫度下煅燒,煅燒后
顆粒會局部地“熔合”在一起。這樣的煅燒能提升顆粒間的接觸程度.
使薄膜的導電性相比于使用較大顆粒或薄片更接近于大塊材料。有報道
稱這可以使電導率達到大塊材料的30%~70%。
制備小于10 nm的顆粒通常使用濕法。濕法過程通常是在含有前驅
金屬的溶液中采用沉淀反應獲得納米尺寸的顆粒。當顆粒形成后.顆粒
迅速用有機配位體保護.防止其聚集并在溶液中過度生長。將生成的有
機物包覆的顆粒收集、純化.較終配制成油墨。