低场核磁共振法测定电子浆料的分散性

2023/06/07   下载量： 0 次

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检测样本 光电材料
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采用低场核磁共振法快速测定了不同分散工艺、研磨时间、分散剂及含量所制备的导电浆料的横向弛豫时间，结果表明：当以BYK为分散剂，其含量为0.6%时，采用纳米均质分散工艺，研磨时间为30分钟时可制备出稳定分散的导电浆料。相比于其他检测浆料分散性的方法，对于浆料不需进行任何前处理，可直接于浓稠状态下测试，且设备操作简单，能快速得到结果，可有效提高研发和生产效率。

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在信息产品讲求轻、薄、小的发展趋势及表面贴装技术应用日益普及的市场环境下，作用通用的电子元器件“小型化”已经成为必然趋势。手机、手提电脑、游戏机、液晶电视等家用电器的多功能化、小型化，对电容等元件也提出了更高的要求。


电子浆料是电子元件的基础材料之一，它的制备工艺主要包括配料、混合分散、三辊研磨、过滤、收浆。其中混合分散工艺是整个浆料制备工艺中最重要的环节，浆料分散的均匀度会影响到电极的厚度和均匀度，从而对元件的尺寸和性能产生重要影响。另外，随着电子元件薄层化的发展，需要使用颗粒粒径越来越小和分散性越来越好的原材料，这虽然提高了电子元件的产品性能，但在浆料制备过程中也非常容易形成二级团聚体，从而增加了浆料制备过程中混合分散工艺的难度。所以，在制备导电浆料的过程中，要满足电子元件小尺寸和薄层化的要求，就必然要重点关注浆料的混合分散均匀性[1]。


目前检测电子浆料的混合分散均匀性的方法一般有：检测浆料的粘度、比表面积、粒度和使用刮板细度计检验分散的颗粒度等。这些测试方法一般需多次取样，浪费原材料，耗时较长并且受到环境误差、仪器误差、人为误差较大。


低场核磁共振技术是通过对氢质子的弛豫分析进而对材料进行定性定量分析，它已广泛应用在测定食品的含水率、固体脂肪含量和石油化工中的岩心孔隙度、饱和度、渗透率、孔隙分布及材料科学中的水泥孔隙结果、橡胶交联密度[2-6]等领域，但还未有专利及文献将此技术用于测定导电浆料的分散性。低场核磁技术的测试原理是氢原子核与粒子表面接触和未接触液体的弛豫时间不同。当样品颗粒在悬浮液状态下时，吸附了一定厚度的水分子层(吸附水)，而水分子层外为自由水，吸附水与自由水中的氢质子活性存在很大的差异，使得吸附水的弛豫时间远小于自由水的弛豫时间[7]。本文应用低场核磁共振分析技术对导电浆料的配方优化和制备工艺研究，旨在提高电子浆料的研发效率和生产稳定性。


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