【正文】 片狀 玻璃粉（ 1） 有機載體（ 1） 重量百分比 4漿料 3um，片狀 19um,球狀 玻璃粉（ 1） 有機載體（ 2） 以下同上 5漿料 3um，片狀 3um，球狀 玻璃粉 (1) 有機載體 (2) 6漿料 3um，球狀 19um,片狀 玻璃粉（ 1） 有機載體（ 2） 7漿料 3um，球狀 19um,片狀 玻璃粉（ 2） 有機載體（ 2) 8漿料 3um，片狀 3um，球狀 玻璃粉（ 1） 有機載體（ 2） 9漿料 3um，片狀 3um，球狀 玻璃粉（ 1） 有機載體（ 2） 煙臺大學(xué) 畢業(yè)論文 12 Cu 粉漿料的實驗方案 Ag 包 Cu粉漿料的實驗方案 在實驗室現(xiàn)有條件下配制了以下幾種不同的 Ag 包 Cu粉漿料列表 29 如下： 表 29 配制的不同 Ag 包 Cu 粉漿料組成 1Cu漿 5um（球狀） 19um（片狀） 玻璃相（ 1) 有機載體（ 2) 2Cu漿 5um（球狀） 19um（片狀） 玻璃粉（ 1） 有機載體（ 2） Zn 粉（ 500 目） 3Cu漿 5um（球狀） 19um（片狀） 玻璃粉（ 1） 有機載體（ 3） 4Cu漿 5um（球 狀） 19um（片狀） 玻璃粉（自制 1） 有機載體（ 2） 5Cu漿 5um（球狀） 19um（片狀） 玻璃粉（自制 2） 有機載體（ 2） 6Cu漿 5um（球狀） 19um（片狀） 玻璃粉（ 2） 有機載體（ 2） 7Cu漿 5um（球狀） 19um（片狀） 玻璃粉（ 1） 有機載體（ 2） 8Cu漿 5um（球狀） 19um（片狀） 玻璃粉（ 1） 有機載體（ 2） 鎢粉（ 500 目） 9Cu漿 5um（球狀） 19um（片狀） 玻璃粉（ 1） 有機載體（ 2） 鎢粉 (500 目） 10Cu漿 5um（球狀） 19um（片狀） 玻璃粉（爽） 有機載體（ 2） 11Cu漿 5um（球狀） 玻璃粉（ 2） 有機載體（ 2） 12Cu漿 5um（球狀） 玻璃粉（ 1） 有機載體 (2) 煙臺大學(xué) 畢業(yè)論文 13 工藝流程 電子漿料從配制到測量其介電性能的工藝流程圖如下： 圖 工藝流程 圖 稱料 燒結(jié) 研磨 混合 干燥 絲網(wǎng)印 刷 性能測試 至少 2h 煙臺大學(xué) 畢業(yè)論文 14 3 實驗 數(shù)據(jù)處理與分析 Ag漿 各 組成 成 分 對 性能 的影響 各種玻璃最佳燒結(jié)溫度的確定 選取 3Ag漿采用絲網(wǎng)印刷將其印刷到鈦酸鋇 陶瓷 基體上 ， 將 其 分別在 620℃ 、 650℃ 、680℃ 、 700℃ 和 750℃ 下燒結(jié)，將實驗所得的介電損耗及介電常數(shù)作圖如下： 640 660 680 700 720 740 7601. 61. 71. 81. 9 Sinte r i n g Te m p erat u r e (?C )Dielectric Constant ? 1046810121416 Dielectric Loss 103 圖 不同燒結(jié)溫度對 3Ag 漿性能的影響 由圖 ，當(dāng)燒結(jié)溫度在 680℃ 和 700℃ 時， 介電損耗較其它燒結(jié)溫度 較低， 可以達到 7103左右。 1有機載體只選用了一種有機溶劑和一種粘稠劑。10℃ ,燒結(jié)溫度在 700℃ ，玻璃化溫度是 475℃ ，固化溫度是 530℃ 。 Ag 包 Cu 粉 本課題選用的 Ag 包 Cu 粉有兩種，一種是粒徑為 35um 的球 狀 Ag 包 Cu 粉，其中 Ag含量 占 30%；另一種是粒徑為 19um 的片 狀 Ag 包 Cu 粉，其中 Ag 含量 占 20%。鈦酸鋇陶瓷的介電性能與鈦酸鋇單晶的 基本上 相似。 本課題最終要研制的 Ag 包 Cu 粉電子漿料，可以降低電子漿料的成本，從而使電子工業(yè)的發(fā)展不再受到高成本的限制，促進電子工業(yè)的發(fā)展。 本課題的最終目的是能夠研制出一種新的價格低廉、性能優(yōu)良且穩(wěn)定的 Ag 包 Cu 粉電子漿料，以應(yīng) 對 Ag 的價格不斷上漲而引起的 Ag 漿價格 的上漲。電子漿料中導(dǎo)電相的含量是不同的，因此調(diào)漿時有機載體的消耗也是不同的。 (3) 有機載體中加入司 班 85 對電子漿料的流平性很有益處，并對漿料的電阻率幾乎沒有什么影響，是一種良好的表面活性劑。 對于有機載體中添加的各種成分，由文獻 [14]得： (1) 有機載體中增稠劑含量越多，電子漿料的電阻率越大。 含量約占整個有機載體的 91%～ 95%。 有機載體是導(dǎo)電相和玻璃相微粒的運載體，起著控制漿料的流變特性，調(diào)節(jié)漿料的粘稠度，使固體形態(tài)的導(dǎo)電相、玻璃相和其他作用的固體微?；旌衔锓稚⒊删哂辛黧w特性的漿料的作用。 Bi2O3 能顯著降低玻璃的黏度，增大玻璃的密度 [12]。在玻璃相中添加 TiO2可以改善印刷性能。另外玻璃相對漿料的流變性能也有著一定的影響，可以適當(dāng)調(diào)節(jié)漿料的流變性。研究表明，對細片狀 Cu 粉進行3 次化學(xué)鍍 Ag, 得到的鍍 AgCu 粉表面 Ag 覆蓋率達 90%以上 ,對 Cu 粉表面起到較好的防氧化保護 [9]。所以在 Ag 包 Cu 粉漿料中， 應(yīng)該盡量 提高 Cu 的包覆率。導(dǎo)電相決定了電子漿料的電性能，并且影響著固化膜的物理和機械性能。必須在一定的燒結(jié)溫度下，使玻璃相融化，玻璃的流變性 變好以后就能夠流過金屬網(wǎng)的微小孔隙，從而把導(dǎo)電相與陶瓷基體牢牢的結(jié)合起來。 （ 1） Cu粉表面進行鍍 Ag處理； （ 2） 在 Cu漿中加入還原劑進行保護； （ 3） Cu粉的有機磷化合物處理。 （ 2） 加入氧化物的無玻璃的 Cu電極漿料 。而且 Cu金屬有著 比 Au更為優(yōu)良的高頻特性和導(dǎo)電性， Cu的導(dǎo)電性在所有的金屬中僅次于 Ag，其電導(dǎo)率ρv=106Ω Ni粉經(jīng)高溫熔結(jié)形成金屬網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) , 但與陶瓷基片的結(jié)合強度較低 , 只有靠玻璃粘結(jié)。用納米 Ni粉為主導(dǎo)電相制成的Ni導(dǎo)電漿料絲網(wǎng)印刷性能良好。厚膜鉑電阻溫度計是在 20 世紀(jì) 70 年代開始研制的 , 現(xiàn)在 國際市場上 , 已作為商品出售。 Au 漿料 含玻璃的 Au 導(dǎo)體漿料不會出現(xiàn)像 Ag 漿那樣出現(xiàn)的 Ag+遷移，而且性能可靠、穩(wěn)定，但是其附著強度較差，經(jīng)過多次重?zé)螅街鴱姸冗€會下降。 目前 在上千中電子漿料中，約 80%采用的是各類 Ag 粉作為主體功能相。電子漿料有多種分類方法，按照用 途可以分為導(dǎo)體漿料、電阻漿料、介質(zhì)漿料、磁性漿料 [5]； 按照熱處理條件可以分為低溫（ 100300℃ ）、中溫（ 3001000℃ ）及高溫（＞1000℃ ）燒結(jié)漿料，低溫漿料又叫導(dǎo)電膠；按照主要材料與性能可以分為貴金屬漿料、賤金屬漿料。 電子漿料 經(jīng)過絲網(wǎng)印刷、流平、烘干、燒結(jié)等工藝電子漿料可以在陶瓷基片上固化形成導(dǎo)電膜。顯然這種極化現(xiàn)象僅發(fā)生在光頻段。 （ 4）諧振式極化 陶瓷中的電子、離子都處于周期性的振動，其固有頻率為 1012～ 1015Hz，即紅外線、可見光和紫外線的頻段。陶瓷體內(nèi)的電荷又稱空間電荷或容積電荷。這兩種質(zhì)點以多種形式參加極化過程。 由（ 12）、（ 13）和（ 14）聯(lián)立得：煙臺大學(xué) 畢業(yè)論文 3 0rChS? ?? (15) 又0 1114 9 1 0 F cm? ?? ?? （ 16） 所以 又可以得到公式：2144r Chd? ? （ 17） 由式子（ 17）可知，要測量在本論文所做的實驗中電容片的介電常數(shù)，只需要測量電容片的電容、厚度和電極直徑就可以了。 C=εS/h=εS/4πkd(真空 )=Q/U （ 12） 在國際單位制里，電容的單位是法拉，簡稱法，符號是 F,常用的電容單位有毫法(mF)、微法 (uF)、納法 (nF)和皮法 (pF)(皮法又稱 微微法 )等， 他們之間的換算關(guān)系是：1 法拉 (F)= 1000 毫法 (mF)=1000000 微法 (μF) 1 微法 (μF)= 1000 納法 (nF)= 1000000 皮法 (pF)。我們把電容器的兩極板間的電勢差增加 1伏所需的電量，叫做電容器的電容。氣體的電離使電容器的 介電損耗 隨電壓的增大而增大。電導(dǎo)損耗由電介質(zhì)中的漏導(dǎo)電流引起，只有在極低頻時才會產(chǎn)生。受潮的試樣 tanδ 急劇增大。 介電損耗角正切 是表征電介質(zhì)材料在施加電場后 介電損耗 大小的物理量，以 tanδ 來表示， δ 是介電損耗角。 在交流下，電導(dǎo)和極化共同引起 介電損耗 。 基本概念 介電損耗 陶瓷介質(zhì)在電導(dǎo)和極化過程中有能量損耗，一部分電場能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?。?Cu粉表面鍍 Ag既可解決 Ag的遷移問題 , 又可提高 Cu粉的抗氧化性能 ，文獻 [1]指出，當(dāng) Ag包 Cu粉中， Ag的比重占到 5%18%時，與普通 Cu粉相比，氧化溫度可以提高 40℃ 140℃ ，具有良好的抗氧化性。 這嚴(yán)重限制了電子工業(yè)的發(fā)展。但是從 2021年以來， 尤其是近半年， 國際原材料價格快速增長，貴金屬價格原材料更是快速增長。 electronic paste。利用 HF2810B 型 LCR 數(shù)字電路對所獲得鈦酸鋇陶瓷電容片 的 介電損耗和介電常數(shù)進行了測量。 分類號 編號 煙 臺 大 學(xué) 畢 業(yè) 論 文 Cu粉電子漿料的制備 與 測試研究 Study on the preparation and characterization of copper powder electronic pastes 申請學(xué)位： 工學(xué) 學(xué)士 院 系： 化學(xué)生物理工學(xué)院 專 業(yè)： 化學(xué)工程與工藝 姓 名： Cu粉電子漿料的制備與測試研究 2021 年 06 月 15 日 清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院 煙臺大學(xué)畢業(yè)論文任務(wù)書 院（系）： 化學(xué)生物理工學(xué)院 姓名 學(xué)號 畢業(yè)屆別 2021 專業(yè) 化學(xué)工程與工藝 畢業(yè)論文題目 Cu 粉電子漿料的制備 與測試研究 指導(dǎo)教師 學(xué)歷 博士 職稱 教授 副研究員 所學(xué)專業(yè) 材料科學(xué)與工程 具體要求 (主要內(nèi)容、基本要求、主要參考資料等 )： （ 1） 研究電子 陶瓷電容器電極用 Cu 漿料中 ， 導(dǎo)電相、 玻璃相和有機載體 對 陶瓷電容器介電性能的影響 。通過燒結(jié)保溫制備陶瓷電容片。 關(guān)鍵詞： Cu 粉； 漿料； 電極 ； 介電性能 煙臺大學(xué) 畢業(yè)論文 II Abstract： In this paper, using screen printing method, different kinds of electronic pastes were coated on the BaTiO3 dielectrics and sintered as the electrodes of ceramic capacitor. The dielectric constant and the dielectric loss of the prepared capacitors were measured by the LCR meter. The influences of paste positions and sintering processing parameters on the dielectric properties have been investigated. The experimental results show that the increase of the proportion of conductive phase up to 71% can effectively reduce the dielectric loss of BaTiO3 ceramic capacitors.