[發明專利]一種銀納米線焊接液及焊接成膜方法

有效

• 申請號: 201610020614.5
• 申請日: 2016-01-11
• 公開（公告）號: CN105568270B
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: 呂鵬;張梓晗;陶豹
• 申請（專利權）人: 合肥銀派科技有限公司
• 主分類號: C23C18/44
• 分類號: C23C18/44;B82Y40/00
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生;盧敏

本發明公開了一種銀納米線焊接液及焊接成膜方法，其特征在于：焊接液是以銀源和還原劑為溶質、以醇為溶劑的混合溶液；將銀納米線分散液涂覆在基底上，形成網絡狀銀納米線結構，使用焊接液浸泡或浸潤基底，使構成網絡狀銀納米線結構的各銀納米線在相互疊加處發生反應，局部互溶，從而實現相互焊接。本發明具有降低銀納米線薄膜網絡狀結構方塊電阻、提高穩定性的作用，同時也具有焊接位置的焊點小、精密度高，工藝簡單和成本低廉的特性。

技術領域

本發明涉及納米材料技術領域，具體涉及一種基于化學法的銀納米線焊接液及焊接成膜方法。

背景技術

近來，一維材料由于獨特的電、光、導熱性能而受到廣泛的關注，其中的銀納米線尤其受到重視。目前市場上廣泛使用的透明導電薄膜材料為ITO導電薄膜，其制備過程中因為要使用稀有的銦導致價格居高不下。銀納米線被認為可用來替代傳統的氧化銦錫(ITO)透明電極材料，其原因是用量低、價格便宜；同時也可以廣泛的應用于各種透明導電材料，如太陽能電池、柔性觸摸屏、可彎折LED等。

銀納米線在被制備成透明導電薄膜時，通常被涂覆成網絡狀形成橋架結構，但是由于較大的接觸電阻導致銀納米線的導電效果和穩定性變差。

國內外學者認為，任何電系統都必須將電信號或能量從一個導體傳向另外一個導體，而導體與導體連接處的電接觸是造成電信號或是能量傳遞的主要障礙，這就是接觸電阻。

接觸電阻按原理分類主要為收縮電阻和膜電阻。

宏觀上觀看兩個平整的物體相接觸，即使由于加工物件表觀上十分光滑平整，但是在微觀上，兩個物體相接觸時，只有有限的真實接觸，這是由于固體表面微觀處凹凸不平。在國際上定義兩接觸組件間的接觸實質上為兩接觸面的凹凸處在外力作用下形成的不連續斑點接觸，這些少數能夠導電的斑點被稱為導電斑點。實驗證實：即使兩固體接觸面接觸壓力達到10Mpa，實際接觸面僅僅占名義面積的1％至2％，當電流通過兩接觸元件的接觸表面時，收縮于導電斑點處，產生收縮電阻。因此，銀納米線網絡狀橋架結構的接觸形式，很容易產生收縮電阻導致銀納米線薄膜的電阻增大。

固體界面一般都覆蓋一層氧化膜或是其他膜，因此產生薄膜電阻。薄膜電阻一般包含粘著膜和晦暗膜。粘著膜是由氧分子和其他氣體分子在接觸表面上物理吸附形成的一種薄膜，在金屬表面處很容易產生，但由于是和金屬表面的物理結合，一般只能承載較小的接觸壓力，因此膜很容易破裂，其造成的接觸電阻的影響也較小。但是在金屬表面有另外一種晦暗膜，該膜不是氣體分子在金屬表面的物理吸附，而是氣體分子和金屬表面的原子共同占有電子，這種膜電阻率很高。銀在空氣中長期放置，會被空氣中的氧氣緩慢氧化，形成穩定的氧化膜，銀納米線的本質是銀原子被通過控制誘導形成的一維線型結構材料，因此其化學性質和銀相似，在長期使用過程中網絡狀橋架結構的接觸處會由于氧化生成一層氧化膜導致電阻的升高，同時改變材料表面性質造成銀納米線的穩定性降低。

發明內容

本發明是為避免上述現有技術的不足之處，提供一種銀納米線焊接液及焊接成膜的方法，旨在通過局部焊接銀納米線網絡狀橋架結構的方式，減小接觸電阻、增加銀納米線穩定性。

本發明解決技術問題，采用如下技術方案：

本發明的銀納米線焊接液，是以銀源和還原劑為溶質、以醇為溶劑的混合溶液；所述焊接液的pH值為1-5。

所述銀源為硝酸銀或醋酸銀；所述還原劑為巰基乙酸、抗壞血酸和葡萄糖中的一種或任意兩種的組合；所述醇溶劑為乙醇、甲醇或異丙醇。

在所述焊接液中銀源濃度為1mmol/L～1mol/L，還原劑濃度為1mmol/L～1mol/L。

所述銀納米線焊接液的pH值通過濃硝酸和/或氫氧化鈉粉體調節。所用濃硝酸的質量分數為65％，所用氫氧化鈉的粉體為分析純，質量分數為大于96％。

利用上述焊接液的銀納米線的焊接成膜方法，包括如下步驟：