[發明專利]玻璃襯底上印刷復合納米金剛石薄膜使用的漿料及其制備方法

無效

• 申請號: 200810233805.5
• 申請日: 2008-12-15
• 公開（公告）號: CN101439934A
• 公開（公告）日: 2009-05-27
• 發明（設計）人: 張秀霞
• 申請（專利權）人: 北方民族大學
• 主分類號: C03C17/22
• 分類號: C03C17/22
• 代理公司: 寧夏專利服務中心
• 代理人: 趙明輝

技術領域

本發明涉及信息顯示領域的技術，尤其是玻璃襯底上印刷復合納米金 剛石薄膜使用的漿料及其制備方法，該玻璃襯底上印刷復合納米金剛石薄 膜使用的漿料可用于制備復合納米金剛石薄膜，用于制作極地考察、航空 航天等的顯示器陰極。

背景技術

金剛石晶體具有自然界已有物質中最高的硬度、它的莫氏硬度為10。 金剛石的熔點為4000℃；它還具有很高的熱導率，天然II類金剛石室溫下 的導熱率為26W/(CM·K)，是銅的5倍。天然I類金剛石室溫下的導熱率 為9W/(CM·K)，人造優質單晶金剛石室溫下的導熱率為18～20W/(CM· K)，一般有缺陷的人造單晶金剛石室溫下的導熱率為4.5～6.5W/(CM·K)， 而一般的人造多晶金剛石室溫下的導熱率為4～10W/(CM·K)。極好的熱 導率使其成為需要快速熱擴散的微波電子源的首選材料。

金剛石禁帶寬度數值為5.3～5.5eV，介電常數εr為5.58±0.03，天然金 剛石的電阻率為1010Ω·CM，天然II類金剛石室溫下的電阻率為1～108 Ω·CM，其硼的受主能級位于價帶之上約0.37eV，具有很高的飽和載流子 速度。金剛石的擊穿場強高達100×105V/cm。金剛石具有很好的化學穩定 性，耐酸耐腐蝕。即使在高溫下各種酸對金剛石幾乎不起作用，空氣中較 大尺寸的金剛石晶體在600～700℃以下和金剛石微粉晶體在450～500℃ 以下均是很穩定的。雖然金剛石的功函數高達5.8eV，但是金剛石具有負的 電子親和勢。尤其納米金剛石晶體內部為SP³鍵，使其具有很高的機械強 度和化學穩定性決定了其良好的絕緣性、穩定性及高硬度；納米金剛石晶 粒越小，表層的SP²鍵越多，其場發射性能越好。因而納米金剛石薄膜作 為電子源成為國際上電子發射研究領域的熱點。

目前國際國內制備納米金剛石薄膜的方法，較之早期高溫高壓的爆炸 法清潔可靠，并可沉積高質量的薄膜，目前制備金剛石薄膜的主流工藝方 法，有化學氣相沉積(MOCVD)，熱絲法MPCVD法，射頻放電法，等離 子體炬法等。國內外研究人員對在采取何種氣源氣氛來沉積高質量納米金 剛石薄膜也進行了廣泛的探索和研究，目前常見于文獻資料的氣源氣氛有 CH₄/H₂CH₄/Ar、CH4/N₂等。

金剛石薄膜的制備方法雖然有很多種，但是這些生長方法都不能得到 大面積均勻的場發射性能很好金剛石薄膜，而玻璃襯底上印刷復合納米金 剛石薄膜使用的漿料更是薄膜制備的關鍵技術。

發明內容

本發明的目的之一是提供一種玻璃襯底上印刷復合納米金剛石薄膜 使用的漿料，其具有較低的成本并且適用玻璃襯底上大面積均勻制備金剛 石薄膜；

本發明的另一個目的是提供一種上述玻璃襯底上印刷復合納米金剛 石薄膜使用的漿料的制備方法。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種玻璃襯底上印刷復合納米金剛石薄膜使用的漿料，其特別之處在 于，以重量份計組成為：

溶質????2-4份

溶劑????5-10份

其中溶質以重量份計組成為

納米石墨??????3-6份

納米金剛石????8-16份

乙基纖維素????6-12份。

其中溶劑是松油醇。

一種玻璃襯底上印刷復合納米金剛石薄膜使用的漿料的制備方法，其 特別之處在于，包括下列步驟：

a、對原料進行研磨

將納米石墨、納米金剛石、和乙基纖維素研磨至粒度為10-100納米作 為原料備用；

b、制備納米金剛石漿料

將原料納米石墨、納米金剛石、和乙基纖維素按重量比3-6∶8-16∶6-12 比例混合作為溶質，按重量比2-4∶5-10將溶質加入溶劑中，超聲分散7-9 小時或至溶質在溶劑中充分分散，然后在300-373K下加熱攪拌，過350-450 目篩后，使納米金剛石和納米石墨均勻分布，自然冷卻至室溫即可。

其中步驟b中溶劑是松油醇。