碳系导电油墨印刷RFID天线性能增强工艺研究

随着互联网和RFID技术的快速发展,RFID天线的导电性能非常关键。采用炭黑和石墨混合物和树脂制备9种碳系导电油墨,基于四种不同镀铝膜丝网印刷RFID标签天线再NaOH溶液腐蚀后测量油墨的附着力、导电墨层的厚度、天线的电阻率,分析影响RFID天线导电性能的因素。     

RFID标签天线的丝网印刷

RFID标签天线的直接印刷是一种很有前景的生产方式,利用PF-050银浆进行的相关实验,可以分析印刷压力、印刷速度、固化温度与固化时间对标签天线的电感、电容、电阻及标签谐振频率与品质因子的影响.试验结果表明,印刷标签天线的电感主要取决于天线的结构,电阻则受印刷工艺与固化条件影响较大,而生产工艺导致的耦合电容变化并不影响整体性能.印刷工艺与固化条件对天线电阻的影响主要表现在:较高的印刷速度与印刷压力会使银浆转移不充分,并导致天线电阻增加;而较低的固化温度、较短的固化时间也会使银浆中的有机载体不能充分燃烧,从而增加天线电阻.当天线电阻增加后,会引起标签谐振频率与品质因子下降.     

丝网镂印技术制备镍扣极板绝缘层的工艺

通过正交试验的方法确定用丝网镂印技术制备镍扣极板绝缘层的最佳工艺条件.结果表明,当印刷操作间温度为22℃,刮墨速度为200 mm/s,刮墨刀的角度为45°,网距为8 mm,烘干温度为150℃时经过套印,可以制备出绝缘性能良好的镍扣极板绝缘层.     

用于RFID标签封装的ACA的制备及性能研究

把μm级银粉、潜伏性固化剂等混入热固性环氧树脂,制备出各向异性导电胶,并采用倒装芯片技术,通过热压固化工艺,对RFID电子标签进行封装.通过对导电银粉形貌、连接点微观形貌、胶水的固化曲线、Tg曲线、绑定强度和韧性实验、湿热加速老化实验(85℃,85%RH)的研究来分析该各向异性导电胶的性能.结果发现;银粉颗粒为具有粗糙表面的球形,粒径均一,平均粒径为3.0μm,能均匀分散在树脂中.在180℃,12S,1.4 MPa热压条件下,制备的ACA能够成功应用于RFID标签的封装;胶水有较低的固化温度(固化峰为127.7℃)和较快的固化速率(△T为50℃)及较好的耐热性能(Tg为135.4℃);胶水有较强的绑定强度和韧性及较好的耐湿热性能.通过与国外同类产品(Delo ACl63)比较,制备出的各向异性导电胶达到国外同类产品ACl63的性能,适合大规模低成本RFID标签的封装.     

一种无源RFID小型化高增益标签天线的设计

针对超高频(UHF)射频识别技术(RFID)天线小型化高增益的发展方向,本文基于RFID技术设计出一款小型无源RFID标签天线.标签芯片采用Higgs3,标签天线由FR4介质基板与辐射单元组成,采用T型匹配网络结构.Higgs3在920 MHz时阻抗为27-j200Ω.天线尺寸仅为52.8 mm×17 mm,应用HFSS对天线仿真分析.天线在920 MHz时阻抗为24.8+j196.9Ω,与芯片匹配良好.该天线的带宽覆盖了超高频段840 MHz~960 MHz,天线增益最大值达到9.5 d Bi.该天线具有良好的辐射性能,适合应用到远距离读取的环境中.     

环保的射频电子标签天线印刷工艺

为适应世界范围电子标签的快速应用和发展,并满足制造业的环保要求,文章阐述了基于13.56 MHz射频电子标签基本的工作原理,比较了几种标签天线制作工艺的优劣,叙述了目前处于新兴发展中具有低成本、高效率、低污染的射频电子标签天线印刷工艺.文中针对一个具体设计的标签天线图形,通过印刷工艺实验,考虑各种存在的工艺参数影响,包括银浆选用、网版选用、基材选择等,结合实际印刷工艺方法,印刷出天线实物.对天线实物分别用阻抗分析仪及网络分析仪进行电性能测试,并通过在标签天线上绑定芯片进行产品测试,最终的测试结果说明了印刷制造射频标签天线的可行性.     

丝网印刷伪造印文的鉴别

为研究丝网印刷伪造印文的检验方法。采用矢量化制版、直接制版和复合制版3种不同的制版方式制作印文图案丝网印版．用于印制实验样本材料。观察丝网印刷印文的印迹特征,对特征产生的原因及规律进行分析,总结出丝网印刷伪造印文的特征及其检验要点——要注重可疑印文的单独检验,慎用传统的印章印文比对检验方法。细节特征的具体反映是确定印文是否为丝网印刷形成的重要依据。     

丝网结构对连通容器抑爆效果的影响

为了考查多层丝网结构对连通容器内气体爆炸的抑制作用,以甲烷-空气混合物为研究对象,利用0.022m3和0.113m3 2个球形容器与一段2m长的管道构成的连通容器进行了一系列丝网结构的抑爆实验,对比分析了20,40,60目和1,3,5,7,9层等不同丝网结构对连通容器的抑爆效果,并通过理论分析和数据处理得到最佳的抑爆结构。结果表明,丝网结构对传爆容器中的爆炸强度的影响要大于起爆容器;当丝网层数较少时,目数对大、小球的爆炸压力影响较小,丝网结构对连通容器不但没有抑爆作用,反而有增加爆炸强度的作用;当丝网层数较多时,目数对大、小球的爆炸压力影响较大;当丝网目数相同时,层数越多,爆炸抑制效果越好。实验条件下,5层和7层分别是40目和60目丝网结构抑爆的临界层数;与5层40目丝网结构相比,7层60目的丝网抑爆效果更好。因此,在实际设计中,应根据其综合作用选择最佳的抑爆结构。     

中国当代丝网印刷产业新技术、新材料以及经济附加值的研究

通过介绍丝网印刷采用的高新科技的生产技术和制造工艺,说明了丝网印刷已经摆脱了传统的生产方式而进入了高新科技领域,并使丝网印刷的产品带有浓厚的高科技、高附加值的倾向。丝网印刷将以先进的充满科技含量的设备、材料、工艺技术取代落后的丝网印刷设备、材料和工艺,使网印技术再放光彩,创造更大的经济价值,开发更广的应用。     

用于银行纸币管理系统的UHF-RFID标签天线设计

提出了一种特高频段的用于银行纸币管理系统的小型化标签天线。天线采用折叠偶极子结构,可有效地减小天线的尺寸,实现小型化的设计。通过附加横条和T型阻抗匹配结构,实现了天线与芯片之间良好的阻抗匹配。天线贴附在纸基材料上,一方面纸基材料柔软可弯折,利于对纸币进行捆绑;另一方面,纸基材料可回收利用,减少环境污染。针对Impinj的Gen2芯片,芯片的阻抗为33-j112Ω,天线在915 MHz工作频率下的输入阻抗为32.5+j110Ω,两者实现了较好的阻抗匹配。仿真结果表明:天线具有很好的全向性,并且在915 MHz时的最大增益为2.33 d Bi,最大理论读取距离约为10 m,可以有效地应用到实际生活中。     

导电油墨印刷转移率及其影响因素研究进展

 伴随印刷电子产业化技术发展,导电油墨及其应用技术获得了长足进步。为了获得高导电性高精度印刷线路,必须保证导电油墨在印刷过程的高转移率;导电油墨的印刷适性、承印物表面性能和印刷工艺技术,都会影响油墨转移率及印品性能。针对常用接触式印刷方式,例如凹版印刷、柔版印刷、丝网印刷和胶版印刷,分析了影响导电油墨印刷转移率的一系列因素,探讨了提高导电油墨印刷转移率的方法。研究表明,导电油墨印刷转移过程受油墨材料、印刷工艺和印刷装备影响,影响导电油墨转移率的关键因素在于油墨流变性和承印物表面与油墨相容性的改进及印刷工艺技术调整。     

气溶胶喷射打印系统成形宽度影响因素分析

在分析气溶胶喷射打印技术工作原理的基础上,利用商用压电陶瓷雾化片和自行设计制造的喷印头,构建出由气溶胶喷射打印装置、温度控制装置和运动控制装置3部分构成的气溶胶喷射打印系统。以纳米银导电油墨为对象,采用单参量对比实验分析法,研究鞘气流量、载气流量、喷嘴与衬底间距、打印速度、打印层数等因素对打印成形宽度的影响。结果表明:随着载气流量增大、层数增加,纳米银导电油墨沉积成形宽度增加;在实验参数范围内,载气流量和打印层数对成形线宽影响明显,且呈正相关;线宽随着鞘气流量的增大先减小后增大;喷嘴与衬底间距在15~45 mm范围内对线宽无明显影响;在喷嘴直径为200 μm,鞘气流量为50 mL·min-1,载气流量为3 mL·min-1,喷嘴与衬底间距为3 mm,衬底移动速度为3 mm·s-1,打印层数为6～8层,加热板温度为80 ℃时,可获得最小宽度为26 μm,高度为7 μm的均匀线条,这也是纳米银导电油墨喷射打印的最优工艺参数。     

石墨烯基墨水的制备及其在印刷电子中的应用

 石墨烯材料具有优异的导电性、柔性、化学稳定性等特征,在印刷电子领域中具有广阔的应用前景。概述了石墨烯材料的宏量制备方法,结合喷墨打印、丝网印刷和3D打印等方法介绍了石墨烯墨水制备的技术特点和要求,展示了石墨烯在印刷电子功能器件中的应用,主要类型包括透明导电薄膜、柔性电路、超级电容器和可穿戴传感器等。总结了该领域当前研究进展中存在的问题和挑战,从材料设计、加工制备和器件应用方面进行了展望。在未来发展中可通过丰富石墨烯打印线路的结构形式,并注重利用组装的策略增强结构有序性,实现多功能、高性能的器件制备和应用。     

柔性共面超级电容器电极印制及性能

 柔性全固态超级电容器作为便携式、可穿戴电子的储备电源备受青睐。利用印刷电子大面积、柔性化的独特优势可大大简化柔性电极的制作工艺,以活性炭为活性材料配制油墨,并结合导电银浆,采用丝网印刷方式套印制作了柔性超级电容器电极,并将PVA-H₂SO₄凝胶作为电解质涂覆在活性电极上组装成柔性共面超级电容器,测试其电化学性能。结果表明,丝印柔性超级电容器电极可成功应用于柔性共面超级电容器。当采用PVA-H₂SO₄凝胶作为电解质时工作电压可达0.8 V。当充放电电流为0.2 mA时,柔性共面超级电容器的面积比电容达到18 mF·cm^-2。     

氧化石墨烯墨水的制备及直写图案化

 采用改进的Hummers法制备宽度分布范围为30~70 μm的大尺寸氧化石墨烯及其墨水,并通过直写打印实验,研究了最佳打印条件和氧化石墨烯墨水直写图案化。结果表明,当氧化石墨烯浓度为15 mg/mL、打印压力为70 kPa、线速度为3 mm/s时,打印线条流畅,形貌精细可控;还原剂为15%氢碘酸、还原时间为3 h时,打印线条的还原程度最高,且电性能最佳,电导率可达4.40×10⁴ S/m,远超过现有打印技术的石墨烯图案电导率;实现了氧化石墨烯墨水在亲水聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚二甲基硅氧烷（PDMS）、玻璃、硅片等多种柔性和非柔性基底上的图案化直写打印,且经还原处理的氧化石墨烯图案可作为连接导线实现发光二极管的集成,对于石墨烯基印刷电子器件的发展具有重要意义。     

尼龙织物回归反射整理的丝印研究

研究了溶剂型回归反射印花浆在尼龙塔夫绸上的平网印制方法，探讨了影响回归反射效果和印制效果的一些因素，如玻璃微珠和粘合剂的配比，丝网目数和不同的彩色反光层等。对不同类型的溶剂型粘合剂进行了优选。     

多壁碳纳米管修饰丝印电极的制备及在尿酸测定中的应用

利用丝网印刷技术制作一次性使用的丝印碳糊电极,采用吸附法将羧基化的多壁碳纳米管修饰在电极表面,建立测定尿酸的简单快捷的电化学分析方法.将该法用于全血尿酸的测定,在pH7.4的磷酸盐缓冲溶液中,测定尿酸的伏安行为,多壁碳修饰电极比裸电极具有更好的选择性和更高的灵敏度.差示脉冲伏安法测得尿酸浓度在2～100μmol/L范围内,峰电流值与浓度呈线性,相关系数为0.9979,检测限为1.0μmol/L.在全血样本中,加入0～0.4 mmol/L的尿酸溶液,线性相关系数为0.9975.该方法简单、快速,电极制作成本低,所需仪器简单,样品不需预处理,用于全血尿酸的测定结果满意,可作为一次性测试条使用,为尿酸检测走入小型化、家庭化提供了实验基础.     

丝网印刷电解镍扣极板绝缘油墨的性能和影响因素

以电解镍扣极板丝网印刷技术研发适合油墨为目的,采用环氧树脂、氨基树脂、蓖麻油醇酸树脂共混复合体系为成膜材料,与专用的助剂(触变增稠剂、流平剂、催干剂),经研磨复配得到单组分热固型电解镍扣极板丝网油墨.研究表明:该油墨体系组成中环氧树脂E-44、氨基树脂、蓖麻油醇酸树脂的质量分数分别为15%、20%、35%,流平剂甲基硅油(H201)、固化交联催化剂对甲苯磺酸(p-TSA)、触变增稠剂纳米凹凸棒分别占油墨总物料质量的1.5‰、3‰、3.5%时,复配的丝网油墨用于电解镍扣极板印刷,印刷墨层在固化温度150 ℃、固化时间5 min的条件下,制备的绝缘墨层形态结构致密均匀、镍扣生长形貌规整、极板绝缘层漏电点数目较低,具有较好的镍扣电解生产适应性.     

金属网布优质筛管在不同黏土含量下的优选评价

摘 要 金属网布优质筛管在不同储层黏土含量下，其不同筛管类型将对挡砂效果和油井产能产生影响。为了对现场各类金属网布优质筛管进行优选评价，采用自行研制的挡砂驱替模拟实验装置，对三种筛管试样在不同黏土含量下进行挡砂驱替实验。分析了三种筛管的堵塞规律，并基于实验数据，结合筛管的抗堵塞性、挡砂性和流通性指标的计算方法，系统地评价了三种筛管的抗堵塞性能、挡砂性能和流通性能。综合评价结果表明：金属网布高级优质筛管流通性和抗堵塞性整体较高；高级优质筛管I型流通性和抗堵塞性整体偏低，挡砂性较高；高级优质筛管II型的三项指标较为均衡。当黏土含量为5%和10%时，高级优质筛管II型综合性能最优；当黏土含量为15%时，金属网布高级优质筛管综合性能最优。