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关于金属油墨高值化的思考. 陈振兴 教授 中山大学化学与化学工程学院 2014 年 8 月. 简 历. 中山大学化学与化学工程学院,教授,博士导师 东京大学创成科学研究科,访问学者. 国家自然科学基金, 5 项 国家留学回国人员基金, 1 项 广东省自然科学基金, 2 项 广东省科技计划, 1 项 广州市科技攻关计划, 1 项 企业联合开发课题, 20 多项 学术论文, 76 篇 专利, 10 项 专著: 2 本. 镜面银 镭射浆 镜面金 镜面银树脂 镜面油墨 玻璃油墨. 成 果 产 业 化. 研 究 经 历.
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关于金属油墨高值化的思考 陈振兴 教授 中山大学化学与化学工程学院 2014年8月
简 历 中山大学化学与化学工程学院,教授,博士导师 东京大学创成科学研究科,访问学者 国家自然科学基金,5项 国家留学回国人员基金,1项 广东省自然科学基金,2项 广东省科技计划,1项 广州市科技攻关计划,1项 企业联合开发课题,20多项 学术论文,76篇 专利,10项 专著:2本 镜面银 镭射浆 镜面金 镜面银树脂 镜面油墨 玻璃油墨 成 果 产 业 化 研 究 经 历
一、高值化金属油墨 • 功能性:电路、静电屏蔽······ 导电银浆、无溶剂型电路打印用包覆型银粉、纳米银线油墨、光致变色油墨······ • 装饰性:外观、防腐······ 镜面银油墨、镜面金油墨、镭射油墨、光致变色油墨······ 高值化金属油墨:功能性、装饰性 替代蚀刻、丝印 替代电镀
导电 银浆 功能性金属油墨 代表性产品:导电银浆、无溶剂型电路打印用包覆型银粉、纳米银线油墨 电磁屏蔽,电极,天线,IC卡,键盘·· · 保密材料,请勿COPY
装饰性金属油墨 视镜(玻璃、塑料)、高档彩印包装、汽车与摩托车、工艺品、手机、电脑、玩具、卡片、指甲油、防伪· · · · · · 代表性产品:镜面银油墨、镭射油墨、镜面金油墨、光学变色油墨
二、导电银浆 遂穿电流导电(10nm以内)——主流 物理接触导电 导电模式 (厚度0.2-2μm,厚度不均,表面粗糙) 普通片状银粉 理想片状银粉 (厚度20-100nm,厚度均一,表面光滑平整) 降低银含量! 提高导电性 提高印刷性 提升稳定性 降低导电银浆成本
Flaky silver powders prepared with nanofilm transition method: application for printable electronics,Journal of Materials Chemistry C,第1期,230-233页,2013, IF=5.9
银含量 适用底材 丝印/喷涂 干膜导电性能 12% 塑料、玻璃 喷涂 1.1×10-4Ω·cm 20% 塑料、玻璃 丝印,喷涂 6.8×10-5Ω·cm 25% 塑料、玻璃 丝印 4.4×10-5Ω·cm 导电银浆性能 注:银浆中非银固含量均为11. 6%
银浆导电性能对比 产品 银含量/%干膜导电性能/Ω·cm 备注 Acheson 66 8.3×10-5编号未知 EB-7168M(昌银) 50 7.0×10-5 BY-2200(宝银) 50 2.2×10-4 BY-2000-V(宝银) 50 8.0×10-5 TC-2000A(匡宁) 50 5.9×10-4 无名银浆(鑫盛丰提供) 73 2.5×10-5厂家未知 SH-8301F(颖尚) 55-65 1.1×10-4 SH-8301L(颖尚) 55-60 8.6×10-5 B货(颖尚) 未知 1.1×10-4编号未知 银峰 37 5.4×10-5树脂含量8.2%(偏低) 银峰 30 1.4×10-4 无名银浆(银峰提供) 8.0×10-5 厂家未知 Li-901(利红金) 35 8.6×10-4 导电漆 CP-1(诺曼电子) 30 2.5×10-4 导电漆,公司网上数据 上海久银 50 4.8×10-5 固含60% 注:银浆的印刷及导电性能检测由中大实验室按同一标准进行
Silver flakes prepared through vacuum evaporated nanofilms toward cost-effective printable electronic materials,Advanced Materials (submitted)
结论: (1)含银20%、25%的导电银浆,其导电性能已达到或超过目前市场上含银50%的导电银浆; (2)含银12%的导电银浆可作为导电漆使用,其导电性能超过目前市场上含银30%的导电银漆。 银用量减少50%~66%
三、电镀级金属油墨——研究现状与技术产业化三、电镀级金属油墨——研究现状与技术产业化 目的: (1)大幅度提升金属油墨品质——满足市场需求 (2)取代电镀——环保 关键技术: (1)以纳米膜为过渡态,制备表面光滑平整、厚度均匀的纳米厚度片状粉末——电镀级金属浆生产技术 (2)基于电镀级金属浆以及树脂定向排列、溶剂挥发梯度,实现涂层的高亮度——电镀级金属油墨生产技术
基于纳米膜技术制造电镀级金属油墨 粉碎 分级 脱脂 洗脱 分子设计 功能设计 蒸镀 分离 涂布 改性 排列性树脂 片状粉体 镜面银油墨 镭射油墨 镜面金油墨 光致变色油墨
应用领域: 日用电子产品(例如:手机、家用电器)玩具(儿童玩具,饰品)玻璃制品(例如:镜子、奖杯)反光镜卡片、广告按纽与旋纽、显示面板防伪等等
突破的核心技术: (1)纳米厚度片状金属粉生产技术 ——配方、工艺、设备 (2)离型涂料配方技术 (3)镜面树脂生产技术 (4)金属浆(油墨)生产技术
四、研究方向 • (1)理论 • 高导电银浆的导电机理——渗流阈值理论 • (2)新工艺与新设备 • 镀膜/剥离一体机——技术革命 • (3)研发 • 纳米玻璃粉及高温银浆——太阳能电池 • 银纳米线及油墨——取代ITO 干膜中银含量高于50%时导电 ?
橡胶辊 橡胶辊 网辊 橡胶辊 橡胶辊 橡胶辊 橡胶辊 涂布/镀膜/剥离一体机 概 念 设 计 厚度检测仪 • 通用技术平台 • 成本剧降 • 恐怖! 冷却辊 镀膜辊 加热仓 进丝式蒸发源 离型胶槽 螺旋出料器 洗脱 溶剂 去离型胶槽 分离 溶剂 粗粉 溶剂 粉碎 分级 改性 调浆 固液分离 溶液 纳米厚度粉体
精彩科技 闪亮文明 中山大学化学与化学工程学院 陈振兴 教授 Mobile:13430309839 18925093860 Office:020-84113159 E-mail: chenzx65@mail.sysu.edu.cn QQ: 523780735