直写打印参数及烧结条件对打印纳米银浆的影响

摘要

研究了直写（direct ink writing,DIW）打印纳米银浆过程中，挤出气压、针头孔径及烧结温度与时间对银线烧结行为的影响，分析了上述参数对烧结过程中归一化质量、归一化电阻及烧结后银线横截面积、电阻率的影响规律与内在机理。结果表明：较高的挤出气压与较大的针头孔径虽然会导致烧结后银线中残留添加剂较多，但因银线横截面积较大，相同长度下银线电阻反而较低；而较低的挤出气压与较小的针头孔径下，DIW银线中溶剂和添加剂移除更快，从而缩短烧结时间。因此，若以低电阻为主要目标，可采用较高挤出气压配合大孔径针头；若追求快速烧结，则可选择较低挤出气压与小孔径针头的组合。烧结温度方面，120,140℃条件下，归一化质量与归一化电阻约30 min达到稳定状态；而在160,180℃条件下，仅需10 min即可达到稳定状态。实际应用中可根据基底耐温特性，选择较低温度、较长烧结时间或较高温度、较短烧结时间，以达到烧结目的。

关键词

直写打印 / 针头孔径 / 挤出气压 / 烧结 / 纳米银浆