高温导电铜浆的制备与性能研究+文献综述(6)
Zn对PTC热敏电阻瓷体具有良好的欧姆接触特性和抗老化性，因此Zn浆料可用作PTC热敏电阻的电极材料。通常，是将微细Zn粉(≤15μm)、硼硅铅玻璃粉和有机粘合剂以一定比例按传统方法配制成浆料。为了防止Zn粉在烧渗过程中过度氧化，需在浆料中加入一定量的金属有机化合物作为抗氧化剂。
1.3 电子浆料的导电机理
电子浆料最常用的导电机理是渗流理论，即当导电填料的浓度达到一定值时，导电颗粒在聚合物基体中形成了良好的导电渗流网络。贵金属电子浆料在烧结过程中，玻璃体熔化，金属粒子重新排列更趋紧密，在冷却过程中玻璃体收缩，各个金属微粒之间互相紧密接触，形成连续的导电网络，从而获得良好的导电性。
贱金属的表面常常被氧化层覆盖，尤其以高温灼烧后表面氧化更为严重，使得几乎不导电。因而限制了贱金属在电子浆料领域内的应用。据相关资料显示，用硅酸铅玻璃作为贱金属电子浆料的粘接相制备贱金属浆料可以改善贱金属微粒表面氧化的现象。因为硅酸铅玻璃中存在的不对称的PbO四方锥体，与硅氧四面体通过顶角或共边相连接，形成特殊网络，提高了PbO在硅酸盐玻璃中的高度熔性，使各种贱金属氧化物在硅酸铅中具有较大的溶解度。这样玻璃经高温溶化，容易把贱金属微粒表面的氧化物溶解下来，把它熔入以硅酸铅为主相的玻璃中一起形成玻璃体，同时金属粒子又被空气不断氧化，当溶解速度大于氧化速度时，贱金属粒子表面就会裸露。在冷却过程中，玻璃体收缩使得贱金属微粒之间互相接触，形成导电网络具有导电性。尤其是某些低熔点的贱金属粒子随着表面氧化层的熔蚀就会相互熔结在一起从而表现出更好的导电性[11]。
另一种是“隧道效应”学说，即除了导电粒子的直接接触外，由于热振动引起的依靠电子在导电粒子间的迁移形成的电子通道，或由于导电粒子间的高强度电场，产生电流发射。当导电粒子间的距离达到1nm以下时，由于隧道效应引起的电荷转移就会急剧增大。由此可知:加入导电粒子时必须有一合适量，以保证固化后导电粒子的直接接触，从而获得良好的导电性能[31]。
1.4 论文的选题依据及研究内容
近年来，随着数字化产品的迅速发展电子浆料已应用于各个领域。目前市面上大多使用的是银粉填充型导电浆料，但由于有时导电浆料的工作环境比较潮湿，银导电浆料中的银会发生迁移现象，降低设备的可靠性和高密性，再加上银粉价格昂贵，工业界越来越期待具有高性能、低成本的新一代导电浆料来代替银导电浆料。根据各金属的导电率来看，铜粉导电浆料被认为是理想的替代产品，因为铜导电粒子具有较好的电导率，同时铜粉价格比银粉的价格低，而且铜粉原料来源广并且容易制的，最重要的是铜导电浆料在导电性能方面基本接近银粉导电浆料，且连接强度好，因此是一种很有发展前途的导电浆料。
本课题研究的内容是熟悉铜电极浆料的生产和制备工艺，使用价格相对较低的铜粉制成导电铜浆，经过丝网印刷、流平、干燥并且在氮气烧成炉（600℃和800℃）内烧成，得到铜浆厚膜瓷体样品，并对其形貌、性能进行检测，得出结论并总结实验结果提出可行的改善方案。
2 实验部分
2.1 主要实验原料与设备
2.1.1 主要原料
实验用主要原料：粒径为1μm、150nm的超细铜粉、玻璃粉、有机载体（80%的有机溶剂、15%的增稠剂和5%的酸碱控制剂）。
（1）实验用超细铜粉包括微米级铜粉和纳米级铜粉，下图是微米级铜粉（粒径为1μm）的电镜照片: