【摘 要】
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传统碳系导电浆料虽然成本低,但因导电性低、导热性差等特性造成应用率低。然而石墨烯所具有的优良导电导热性能,在弥补传统碳系导电浆料不足的同时也为开发新型高导电浆料奠
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传统碳系导电浆料虽然成本低,但因导电性低、导热性差等特性造成应用率低。然而石墨烯所具有的优良导电导热性能,在弥补传统碳系导电浆料不足的同时也为开发新型高导电浆料奠定了重要的基础。基于此,本论文采用球磨法宏量制备边缘羧基化石墨烯(edge-carboxylated Graphene,ECG),并在高温处理下得到石墨烯(heat-treated ECG,H-ECG),然后将H-ECG用于制备导电浆料。具体研究如下:(1)球磨法宏量制备的石墨烯为薄层片状结构且厚度为±4.38 nm。利用粉末电阻仪测得其电导率为23.70 S/cm(200 kg压力下),表明具有良好的导电性。在相同测试条件下,其电导率优于其他碳材料。(2)为了降低商业导电碳浆(conductive carbon ink,CCI)的电阻率,将H-ECG与CCI充分共混制备了 H-ECG/CCI复合浆料,当H-ECG的添加量为35%时,H-ECG/CCI复合浆料的电阻率降低为商业CCI的10%左右。(3)选用廉价易得的环氧树脂(epoxide resin,EP)与H-ECG均匀混合制备了 H-ECG/EP型石墨烯基导电浆料。当H-ECG的含量为70%时,H-ECG/EP型导电浆料的电阻率优于商业CCI浆料的电阻率。此外,在改变碳系导电填料种类的同时,H-ECG型导电浆料电阻率低于其他碳系导电浆料。(4)为了进一步降低H-ECG型导电浆料的电阻率,将多壁碳纳米管(Multi-walled Carbon Nanotube,MWCNTs)掺入 H-ECG 型导电浆料中制备了 H-ECG/MWCNTs复合导电浆料,使浆料的电阻率相比于原本浆料的降低了 15%,且H-ECG与MWCNTs的比例为96:4左右时,复合浆料的导电性最好。
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