絲網(wǎng)印刷用納米ZnO氣敏漿料制備研究.pdf

1、納米氧化鋅漿料的制備是納米氧化鋅氣敏傳感器器件制備過程的關(guān)鍵。納米氧化鋅電阻漿料主要影響成膜的性能，從而影響氣敏性能。漿料成膜性能的評(píng)價(jià)參數(shù)包括成膜平整度、成膜精度、成膜清晰度等。而影響漿料成膜性能的物理參數(shù)有漿料的揮發(fā)性、流變性、觸變性，粘度以及穩(wěn)定性。漿料由有機(jī)載體、功能相和玻璃相組成。有機(jī)載體的揮發(fā)性能直接影響漿料的揮發(fā)性能。有機(jī)載體包括溶劑和助劑，溶劑影響漿料的揮發(fā)性能和對(duì)固相的浸濕性能。松油醇、丁基卡必醇醋酸酯、鄰苯二甲酸二丁

2、酯是很好的有機(jī)溶劑，且熔點(diǎn)區(qū)別適當(dāng)。以這三種溶劑熔點(diǎn)的特點(diǎn)為參考依據(jù)，配制不同比例的混合溶劑，測(cè)試其在不同溫度下的揮發(fā)率。通過比較各自的揮發(fā)特點(diǎn)，得出松油醇:丁基卡必醇醋酸酯:鄰苯二甲酸二丁酯質(zhì)量比為6:3:1 是最適合用做配制漿料的混合有機(jī)溶劑組分配比。同時(shí)通過添加助劑如表面活性劑司班85、流變劑1,4 丁內(nèi)酯、觸變劑氫化蓖麻油對(duì)有機(jī)載體的粘度和流變性能進(jìn)行了測(cè)試和評(píng)價(jià)，從而得到性能良好的有機(jī)載體組分。配制有機(jī)載體中表面活性劑的含量分

3、別為2wt%、4wt%、6wt%的漿料，對(duì)其流變性能及穩(wěn)定性能進(jìn)行分析，結(jié)果得到隨著司班85含量的增加，漿料的屈服應(yīng)力減小、流動(dòng)性增加、觸變性降低，同時(shí)漿料放置大約一年之后發(fā)現(xiàn)分層程度增加穩(wěn)定性降低。
　　 本研究采用前面優(yōu)化出的有機(jī)載體作為溶劑，以納米ZnO和玻璃料按照94:6混合作為功能相，通過分別改變球磨時(shí)間、球磨工藝流程、納米ZnO 顆粒尺寸、固相濃度混合球磨配制漿料，使用流變儀對(duì)其分別進(jìn)行了性能測(cè)試。結(jié)果發(fā)現(xiàn)球磨時(shí)間對(duì)

4、漿料的性能影響不大；采用的兩種球磨工藝影響很大，所以在納米漿料的制備中不適合將固相優(yōu)先混合之后再與有機(jī)載體混合；納米ZnO的顆粒尺寸和固相濃度對(duì)漿料的性能影響都很明顯，隨著納米ZnO 顆粒尺寸的減小，固相濃度的增加，漿料的屈服應(yīng)力增加、觸變性增加、流動(dòng)性降低。研究漿料的性能主要目的是得到印刷性能良好的漿料。采用絲網(wǎng)印刷技術(shù)，在相同的絲網(wǎng)印刷工藝下對(duì)這些漿料進(jìn)行印刷。對(duì)所印刷的圖案進(jìn)行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)商用納米ZnO（顆粒尺度大約在100nm