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一场互动之旅
向大家展示了能源技术的未来
而该装置所使用的材料
就是一种彩色导电油墨
接下来就由小编来为大家
介绍这种彩色导电油墨
导电油墨的简介
导电油墨（electricallyconductiveprintingink），用导电材料(金、银、铜和碳)分散在连结料中制成的糊状油墨，俗称糊剂油墨。
它具有一定程度导电性质，可作为印刷导电点或导电线路之用。金系导电墨、银系导电墨、铜系导电墨、碳系导电墨等已达到实用化，用于印刷电路、电极、电镀底层、键盘接点、印制电阻等材料。
导电油墨是伴随现代科学技术而迅速发展起来的特种功能涂料，至今约有半个世纪的发展历史。年，美国公布了将银和环氧树脂制成导电胶的专利，这是最早公开的导电油墨。我国也在20世纪50年代开始研究和应用导电油墨。
近几十年来，导电油墨已在电子、电器、航空、化工、印刷等多种军、民用工业领域中得到应用。与此相应，导电油墨的理论研究也得到迅速发展，并促进了应用技术的日益成熟与完善。
导电油墨的导电机理
导电油墨的导电机理直接影响着用导电油墨印刷的导线墨膜的导电行为。导电油墨的导电机理主要包括宏观的渗流理论（PercolationTheory)和微观的量子力学隧道效应（TunnelingEffect)。
导电油墨中金属微粒体积分数既是导电油墨电化学性能的一个重要指标，也是影响导电油墨流变特性的一个关键因素。
(1)渗流理论:在导线的印刷墨膜中，若导电金属微粒的体积分数很高，微粒相互直接接触，或是微粒间隙小于原子的正常迁移距离（约为10nm)时，导线墨膜沿着外加电场方向即可形成连续的导电通道网络，自由电子沿着导电通道直接移动形成电流。
墨膜中金属微粒越多，粒子间隙越小，处于接触状态的金属微粒越多，导电网络越密，导线的导电能力越强，这就是导电油墨的渗流现象。
(2)隧道效应：当印刷墨膜中导电金属微粒的体积分数降低，导电油墨中的导电通道逐渐减小，一部分金属微粒被绝缘介质完全分割开来，还有一部分金属微粒仍彼此相连。
当绝缘介质小于nm时，由于热振动而被激活的电子也能越过绝缘层所形成的势垒而跃迁到相邻导电微粒上，形成较大的隧道电流，或是越过很低的绝缘层势而流动，产生较大的场致发射电流，此时绝缘层界面起着相当于内部分布电容的作用，这是导电油墨的“隧道效应”现象。
随着印刷墨膜中导电金属微粒体积分数的变化，导电油墨的渗流现象和隧道效应也相应存在或消失，进而印刷的导线墨膜的导电行为也呈现出三种不同的状态。在只有导电油墨的渗流现象存在，微粒间隙小于10nm时，绝缘聚合物基体在墨膜中只是一些孤立的小岛，油墨的导电机制类似于纯固体金属的导电，保持自由电子在金属中的迁移特性，其导电性由导电金属微粒的欧姆导电作用决定。
但油墨中的绝缘聚合物延长了自由电子的导电通道，对金属导电载流子有较强的散射作用，使得电子的平均自由行程略有减小。在微粒间隙大于10nm小于nm时，自由电子的传输方式有沿着迷津结构的渗透和金属微粒间的电子隧穿两种，导线墨膜的导电行为是隧道效应、渗滤效应的综合。
若导电油墨中金属微粒的体积分数持续降低，微粒间隙大于nm时，导电油墨由金属的迷津结构变为金属微粒在绝缘介质中间的一个个孤立小岛，微粒间的渗透通道密度减小，金属电导逐渐减弱，那些相邻孤立金属微粒之间通过热或场激发隧道效应来输运载流子的过程变得日益重要。直至墨膜中自由电子跃迁现象消失，标签天线的导线墨膜几乎成为绝缘体。
导电油墨的组成
导电油墨由导电性填料、连结剂、溶剂及助剂组成。
连结料主要有合成树脂、光敏树脂、低熔点有机玻璃等，主要起连接作用，决定油墨的光滑、硬度、耐候、耐湿等性能。助剂主要有分散剂、调节剂、增稠剂、润滑剂以及抑制剂等，用于提高油墨的适应性。根据挥发温度的差异溶剂分为快干、中干和慢干溶剂，用来调粘、调干速，增加与承印物的附着力，溶解树脂，使其发挥连结和助剂作用，分散填料。导电填料是导电油墨最关键的组分，直接影响油墨的核心导电应用性能，一般可分为无机非金属、金属及金属氧化物以及有机高分子几大类。导电性油墨要求的特性有：导电性（抗静电性）、附着力、印刷适性和耐溶剂性等。
导电油墨的应用
导电油墨是指印刷于承印物上，使之具有传导电流和排除积累静电荷能力的油墨，是印制电子技术中的关键材料。目前，作为一种功能性电子材料，导电油墨已经成为全印制电路技术、半导体封装、印制电子器件等技术领域中的关键材料。
由于导电油墨具有导电功能，因而在电子工业得到了广泛的应用。导电油墨在电子行业应用主要有以下几方面。(1)印刷线路板。印刷线路板是在绝缘基板上，通过网印方法，印刷出导电通路。在这些导电通路上连接电子元件，最后形成电子线路板。印刷线路板基材有硬质层压板、柔性板和无机陶瓷板等不同种类。并有单面、双面和多层结构之分。印刷线路板制作方法有刻蚀法、镀铜法和导电油墨印刷法。采用导电油墨印刷方法制作线路板的优点是工艺简单、效率高、成本低等。(2)精密印刷。精密印刷是指能达到在1mm宽度范围内印刷出4对以上黑白相间线条的精度的印刷，即每根线条宽度低于pm。精密印刷具有工艺简单、工效高，污染小、节省原材料等特点，适于生产大批量集成电路等产品。(3)薄膜开关。薄膜开关是在柔性PC或PET薄膜上，按照预先设计的接点和电路图，用网版印刷方法印刷导电油墨，再与柔性装潢面板组合而成。这种开关的特点是结构简单、外形美观、耐环境性优良，使用寿命长（万次以上）。薄膜开关广泛用于复印机、传真机、测量和医疗仪器等。薄膜开关在计算机行业应用也很广泛。(4)接触式传感器面板。在厚度为μm的聚酯膜上，用网版印刷方法印上8μm厚的专用碳黑，然后在碳黑层上按设计要求用银墨印刷电路，做成电阻元件薄膜,两片电阻元件薄膜之间设置压敏型导电橡胶板，由此组合成传感器面板。用网印的方法加工触模式传感器面板具有可成批量生产、成本低、性能优良等特点。为了保证电阻元件精度，印刷时应选用目不锈钢丝网制版，固化温度和时间应保持恒定不变，必须使用专用导电油墨。这种导电油墨其实早已深入我们的生活，未来我们材料人的每一次创新，每一种发现，都将是对祖国科技发展的一种贡献。
来源：网络
编辑：孙梓翔
校审：王珂武萌瑶
责编：都怡佩
审核：郝敏敏
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