[发明专利]一种银纳米线焊接液及焊接成膜方法

说明书

本发明公开了一种银纳米线焊接液及焊接成膜方法，其特征在于：焊接液是以银源和还原剂为溶质、以醇为溶剂的混合溶液；将银纳米线分散液涂覆在基底上，形成网络状银纳米线结构，使用焊接液浸泡或浸润基底，使构成网络状银纳米线结构的各银纳米线在相互叠加处发生反应，局部互溶，从而实现相互焊接。本发明具有降低银纳米线薄膜网络状结构方块电阻、提高稳定性的作用，同时也具有焊接位置的焊点小、精密度高，工艺简单和成本低廉的特性。

技术领域

本发明涉及纳米材料技术领域，具体涉及一种基于化学法的银纳米线焊接液及焊接成膜方法。

背景技术

近来，一维材料由于独特的电、光、导热性能而受到广泛的关注，其中的银纳米线尤其受到重视。目前市场上广泛使用的透明导电薄膜材料为ITO导电薄膜，其制备过程中因为要使用稀有的铟导致价格居高不下。银纳米线被认为可用来替代传统的氧化铟锡(ITO)透明电极材料，其原因是用量低、价格便宜；同时也可以广泛的应用于各种透明导电材料，如太阳能电池、柔性触摸屏、可弯折LED等。

银纳米线在被制备成透明导电薄膜时，通常被涂覆成网络状形成桥架结构，但是由于较大的接触电阻导致银纳米线的导电效果和稳定性变差。

国内外学者认为，任何电系统都必须将电信号或能量从一个导体传向另外一个导体，而导体与导体连接处的电接触是造成电信号或是能量传递的主要障碍，这就是接触电阻。

接触电阻按原理分类主要为收缩电阻和膜电阻。

宏观上观看两个平整的物体相接触，即使由于加工物件表观上十分光滑平整，但是在微观上，两个物体相接触时，只有有限的真实接触，这是由于固体表面微观处凹凸不平。在国际上定义两接触组件间的接触实质上为两接触面的凹凸处在外力作用下形成的不连续斑点接触，这些少数能够导电的斑点被称为导电斑点。实验证实：即使两固体接触面接触压力达到10Mpa，实际接触面仅仅占名义面积的1％至2％，当电流通过两接触元件的接触表面时，收缩于导电斑点处，产生收缩电阻。因此，银纳米线网络状桥架结构的接触形式，很容易产生收缩电阻导致银纳米线薄膜的电阻增大。

固体界面一般都覆盖一层氧化膜或是其他膜，因此产生薄膜电阻。薄膜电阻一般包含粘着膜和晦暗膜。粘着膜是由氧分子和其他气体分子在接触表面上物理吸附形成的一种薄膜，在金属表面处很容易产生，但由于是和金属表面的物理结合，一般只能承载较小的接触压力，因此膜很容易破裂，其造成的接触电阻的影响也较小。但是在金属表面有另外一种晦暗膜，该膜不是气体分子在金属表面的物理吸附，而是气体分子和金属表面的原子共同占有电子，这种膜电阻率很高。银在空气中长期放置，会被空气中的氧气缓慢氧化，形成稳定的氧化膜，银纳米线的本质是银原子被通过控制诱导形成的一维线型结构材料，因此其化学性质和银相似，在长期使用过程中网络状桥架结构的接触处会由于氧化生成一层氧化膜导致电阻的升高，同时改变材料表面性质造成银纳米线的稳定性降低。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术的不足之处，提供一种银纳米线焊接液及焊接成膜的方法，旨在通过局部焊接银纳米线网络状桥架结构的方式，减小接触电阻、增加银纳米线稳定性。

本发明解决技术问题，采用如下技术方案：

本发明的银纳米线焊接液，是以银源和还原剂为溶质、以醇为溶剂的混合溶液；所述焊接液的pH值为1-5。

所述银源为硝酸银或醋酸银；所述还原剂为巯基乙酸、抗坏血酸和葡萄糖中的一种或任意两种的组合；所述醇溶剂为乙醇、甲醇或异丙醇。

在所述焊接液中银源浓度为1mmol/L～1mol/L，还原剂浓度为1mmol/L～1mol/L。

所述银纳米线焊接液的pH值通过浓硝酸和/或氢氧化钠粉体调节。所用浓硝酸的质量分数为65％，所用氢氧化钠的粉体为分析纯，质量分数为大于96％。

利用上述焊接液的银纳米线的焊接成膜方法，包括如下步骤：