研究目的
研究低温退火对银纳米粒子/碳纳米管复合薄膜表面形貌及电学性能的影响,重点探究烧结机制与界面构型。
研究成果
低温退火通过促进熔融银纳米颗粒与碳纳米管的烧结和粘合,显著改善了银纳米颗粒/碳纳米管复合薄膜的电学性能,降低了电阻。电阻可作为烧结进程的有效指标,从而实现对薄膜特性的精确调控,适用于透明导体和纳米复合材料等应用领域。
研究不足
该研究仅限于低温退火(最高150°C)和特定浓度的纳米复合材料;未探索更高温度或不同材料。烧结过程具有随机性,导致形态存在一定不一致性,且使用玻璃基板可能限制需要柔性的应用场景。
1:实验设计与方法选择:
研究通过制备银纳米颗粒包覆多壁碳纳米管的透明涂层,在不同条件下退火处理,并利用扫描电镜和原位电阻测量分析形貌及电学性能变化。
2:样本选择与数据来源:
使用商用MWCNT/AgNP粉末(T-7031)和MWCNTs(CM-95),在丙酮悬浮液中浓度分别为0.05 wt%和0.1 wt%。玻璃载玻片作为基底。
3:05 wt%和1 wt%。玻璃载玻片作为基底。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:设备包括用于分散的浴式超声波仪、喷涂用喷枪、测量透光率的紫外-可见分光光度计(Optizen 3220UV)、测量表面电阻的四探针系统(CMT-SR2000N)、观察形貌的扫描电子显微镜(日立S-4700)以及监测原位电阻的数字万用表(安捷伦34450A)。材料包括MWCNT/AgNP粉末、MWCNTs、丙酮、乙醇和银浆。
4:实验流程与操作步骤:
悬浮液经7小时超声分散后喷涂于预清洁玻璃载玻片,25°C干燥24小时,随后在50°C或150°C下退火30或120分钟。退火过程中采用双探针法监测原位电阻。
5:数据分析方法:
透光率由吸光度测量计算得出,表面电阻直接测量,扫描电镜图像用于观察形貌变化。电阻数据经归一化处理并与烧结行为关联分析。
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