本申請涉及導(dǎo)電墨水材料制備，更具體地說，是涉及一種共形電路用銀導(dǎo)電墨水材料制備裝置及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、銀導(dǎo)電墨水可以噴墨打印的方式承印曲面構(gòu)件上，進(jìn)行形成共形電路。共形電路的應(yīng)用場景廣泛且優(yōu)勢顯著，例如，無人機(jī)表面的共形天線可以極大降低自重，減小雷達(dá)反射面積，提升機(jī)動性、氣動性和隱身性。

2、現(xiàn)有技術(shù)中制備銀導(dǎo)電墨水材料的技術(shù)方案有：

3、(1)公開號為cn111269616a的中國發(fā)明專利，公開了一種納米銀導(dǎo)電墨水及其低溫?zé)Y(jié)方法，該方法使用雙保護(hù)劑制備納米銀顆粒，利用聚氯化鋁溶液處理制備得到的納米銀顆粒，利用紫外光照及不同濃度的hcl溶液對納米銀墨水進(jìn)行輔助燒結(jié)處理。采用該發(fā)明專利公開的方法，納米銀導(dǎo)電墨水燒結(jié)溫度低，導(dǎo)電墨水燒結(jié)后形貌均勻完整，且燒結(jié)后的銀層導(dǎo)電性能優(yōu)良。

4、(2)公開號為cn104817891a的中國發(fā)明專利，一種直寫式納米銀導(dǎo)電墨水及其制備方法，其質(zhì)量百分比組成包括：表面包覆有陰離子表面活性劑的銀納米顆粒5～60％，墨水溶劑40～95％，墨水溶劑由a類液體和b類固體按1：(0.01-0.001)的質(zhì)量比組成，a類液體選自1,2-丙二醇、三乙醇胺、油酸和去離子水中的至少一種；b類固體選自苯并三氮唑、2,2-二溴-2-氰基乙酰胺和羥乙基纖維素中的至少一種。該發(fā)明直寫式納米銀導(dǎo)電墨水的制備方法簡單、易操作；直寫式納米銀導(dǎo)電墨水在20℃時的粘度為100-500mpa·s，在20℃時的表面張力為30-50mn·m-1。

5、在銀導(dǎo)電墨水材料生產(chǎn)過程中，使用納米銀顆粒作為必要的生產(chǎn)原料，銀顆粒的毒性特征與其粒徑大小有關(guān)，粒徑越小，毒性越強(qiáng)，研究表明20nm左右的納米銀顆粒毒性最強(qiáng)，其毒性主要表現(xiàn)為細(xì)胞毒性和生殖毒性，為了實(shí)現(xiàn)銀導(dǎo)電墨水材料的安全生產(chǎn)，需要一種共形電路用銀導(dǎo)電墨水材料制備裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述問題，本申請采用的技術(shù)方案是一種共形電路用銀導(dǎo)電墨水材料制備裝置及其制備方法，包括上下疊置的上氣密手套箱和下氣密手套箱，上氣密手套箱和下氣密手套箱之間貫穿設(shè)置有固液分離器，固液分離器包括內(nèi)筒、設(shè)置于上氣密手套箱的漏斗和設(shè)置于下氣密手套箱的外筒，外筒的底部由塞子通過莫氏錐度密封鎖定，內(nèi)筒底部通過密封圈固定有濾膜；上氣密手套箱內(nèi)部設(shè)置有磁力攪拌器、乙酸銀注粉器、甲酸注液器、氨水密封瓶和銀導(dǎo)電墨水密封瓶，上氣密手套箱設(shè)置有換氣過濾系統(tǒng)，上氣密手套箱和下氣密手套箱均設(shè)置有操作孔、操作手套和氣密門。

2、可選地，磁力攪拌器設(shè)置有m×n個，其中m為行數(shù)量，n為列數(shù)量，m≥2，n≥2。

3、可選地，換氣過濾系統(tǒng)設(shè)置于上氣密手套箱的頂部。

4、可選地，氣密門的頂部設(shè)置有風(fēng)簾裝置。

5、可選地，濾膜的孔徑為0.2微米。

6、可選地，密封圈材質(zhì)為氟橡膠，濾膜材質(zhì)為聚四氟乙烯或聚丙烯。

7、本申請還提供了一種共形電路用銀導(dǎo)電墨水材料制備方法，采用如前述任一的共形電路用銀導(dǎo)電墨水材料制備裝置進(jìn)行制造。

8、可選地，包括以下步驟：

9、s1：將封裝有氨水的石英密封瓶、封裝有甲酸的石英密封瓶、空石英密封瓶和真空包裝的乙酸銀粉末置入上氣密手套箱，將空石英密封瓶置入下氣密手套箱，完成上氣密手套箱和下氣密手套箱的密封，開啟換氣過濾系統(tǒng)；

10、s2：攪拌氨水，向乙酸銀注粉器和甲酸注液器中加料；

11、s3：通過乙酸銀注粉器向氨水中添加乙酸銀，攪拌直至乙酸銀完全溶解，生成醋酸銀氨配合物；

12、s4：通過甲酸注液器向含有醋酸銀氨配合物的氨水中加入甲酸，生成甲酸氨，密封裝載有氨水、甲酸氨和醋酸銀氨配合物的石英密封瓶，靜置24小時，得到含有析出的銀微粒的銀導(dǎo)電墨水材料；

13、s5：通過固液分離裝置分離析出的銀微粒和銀導(dǎo)電墨水材料；

14、s6：對分離得到的銀進(jìn)行無害回收處理；

15、s7：銀導(dǎo)電墨水采取噴墨打印的方式承印在曲面構(gòu)件上，進(jìn)行形成共形電路，對共形電路進(jìn)行材料學(xué)和電學(xué)測試。

16、可選地，步驟s5包括：將含有析出的銀微粒的銀導(dǎo)電墨水材料放入固液分離器的漏斗內(nèi)，將內(nèi)筒從上向下放入漏斗內(nèi)，使銀導(dǎo)電墨水材料通過濾膜的篩孔進(jìn)入內(nèi)筒內(nèi)部，銀微粒被濾膜攔截在內(nèi)筒和漏斗之間的區(qū)域。

17、可選地，步驟s6包括收集銀微粒用烘干箱烘干并密封儲存在石英密封瓶內(nèi)，清洗內(nèi)筒和密封錐面。

18、本申請所提供的一種共形電路用銀導(dǎo)電墨水材料制備裝置及其制備方法的有益效果在于：

19、在銀導(dǎo)電墨水材料制備裝置的上氣密手套箱和下氣密手套箱內(nèi)制備銀導(dǎo)電墨水材料，有效保證試驗人員安全，避免吸入氨水產(chǎn)生的揮發(fā)性有害氣體和析出的納米銀顆粒，同時保持銀導(dǎo)電墨水材料制備過程環(huán)境的相對潔凈，減少塵埃粒子進(jìn)入銀導(dǎo)電墨水材料。

技術(shù)特征：

1.一種共形電路用銀導(dǎo)電墨水材料制備裝置，其特征在于：包括上下疊置的上氣密手套箱和下氣密手套箱，所述上氣密手套箱和下氣密手套箱之間貫穿設(shè)置有固液分離器，所述固液分離器包括內(nèi)筒、設(shè)置于上氣密手套箱的漏斗和設(shè)置于下氣密手套箱的外筒，所述外筒的底部由塞子通過莫氏錐度密封鎖定，所述內(nèi)筒底部通過密封圈固定有濾膜；所述上氣密手套箱內(nèi)部設(shè)置有磁力攪拌器、乙酸銀注粉器、甲酸注液器、氨水密封瓶和銀導(dǎo)電墨水密封瓶，所述上氣密手套箱設(shè)置有換氣過濾系統(tǒng)，所述上氣密手套箱和所述下氣密手套箱均設(shè)置有操作孔、操作手套和氣密門。

2.如權(quán)利要求1所述的共形電路用銀導(dǎo)電墨水材料制備裝置，其特征在于：所述磁力攪拌器設(shè)置有m×n個，其中m為行數(shù)量，n為列數(shù)量，m≥2，n≥2。

3.如權(quán)利要求1所述的共形電路用銀導(dǎo)電墨水材料制備裝置，其特征在于：所述換氣過濾系統(tǒng)設(shè)置于所述上氣密手套箱的頂部。

4.如權(quán)利要求2所述的共形電路用銀導(dǎo)電墨水材料制備裝置，其特征在于：所述氣密門的頂部設(shè)置有風(fēng)簾裝置。

5.如權(quán)利要求3所述的共形電路用銀導(dǎo)電墨水材料制備裝置，其特征在于：所述濾膜的孔徑為0.2微米。

6.如權(quán)利要求5所述的共形電路用銀導(dǎo)電墨水材料制備裝置，其特征在于：所述密封圈材質(zhì)為氟橡膠，所述濾膜材質(zhì)為聚四氟乙烯或聚丙烯。

7.一種共形電路用銀導(dǎo)電墨水材料制備方法，其特征在于：采用如權(quán)利要求1-6任一所述的共形電路用銀導(dǎo)電墨水材料制備裝置進(jìn)行制造。

8.如權(quán)利要求7所述的共形電路用銀導(dǎo)電墨水材料制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

9.如權(quán)利要求8所述的共形電路用銀導(dǎo)電墨水材料制備方法，其特征在于：

10.如權(quán)利要求8所述的共形電路用銀導(dǎo)電墨水材料制備方法，其特征在于：步驟s6包括收集銀微粒用烘干箱烘干并密封儲存在石英密封瓶內(nèi)，清洗內(nèi)筒和密封錐面。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種共形電路用銀導(dǎo)電墨水材料制備裝置及其制備方法，涉及導(dǎo)電墨水材料制備技術(shù)領(lǐng)域，包括上下氣密手套箱，上下氣密手套箱之間貫穿設(shè)置有固液分離器，固液分離器包括內(nèi)筒、設(shè)置于上氣密手套箱的漏斗和設(shè)置于下氣密手套箱的外筒，外筒的底部由塞子通過莫氏錐度密封鎖定，內(nèi)筒底部通過密封圈固定有濾膜；內(nèi)部設(shè)置有磁力攪拌器、注粉器、注液器和密封瓶，上氣密手套箱設(shè)置有換氣過濾系統(tǒng)。在銀導(dǎo)電墨水材料制備裝置的上氣密手套箱和下氣密手套箱內(nèi)制備銀導(dǎo)電墨水材料，有效保證試驗人員安全，避免吸入氨水產(chǎn)生的揮發(fā)性有害氣體和析出的納米銀顆粒，同時保持銀導(dǎo)電墨水材料制備過程環(huán)境的潔凈，減少塵埃粒子進(jìn)入銀導(dǎo)電墨水材料。

技術(shù)研發(fā)人員：張鵬,王振興,郭斌,劉康,朱強(qiáng),張林福
受保護(hù)的技術(shù)使用者：威海藍(lán)灣海洋工程裝備研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8