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第 9 期 刘银花,等: 纳米银线-石墨烯复合物对导电胶性能的影响 ·1469·
现了吸收峰,分别是芳香族 C—C 的 π-π*跃迁和 如 5a 所示,不添加任何纳米填料的空白样的体
C==O 的 n-π*跃迁 [22] 。当氧化石墨烯掺杂银粒子并 积电阻率为 2.04×10 –3 Ω·cm,添加纳米银线-石墨烯
还原后,原先在 235 nm 处的吸收峰红移至 245 nm, 复合物后,体积电阻率会显著下降,且随着硝酸银
且 301 nm 处的吸收峰发生了消失,说明氧化石墨烯 和氧化石墨烯的质量比的增加,电阻率会先减小后
脱氧后其共轭结构得到了一定程度的恢复;同时, 增大,当杂化体系中石墨烯的含量较高时,由于石
在 417 nm 处出现了银纳米粒子的吸收峰 [23] ,表明成 墨烯片层结构容易堆叠,导致复合物会团聚,因此
会导致体积电阻率增大,与 2.3 节中的分析结果一
功地制备了纳米银线-石墨烯复合材料。
致。如图 5b 所示,单独添加纳米银线和石墨烯时,
导电胶的体积电阻率会随其质量分数的增加先下降
–4
后升高,电阻率的最低值分别为 6.58×10 和 8.53×
–4
10 Ω·cm,分别比空白样的体积电阻率降低了 68%
和 58%。随着纳米银线-石墨烯含量的增加,导电胶
的体积电阻率也会先下降后升高,当复合物的质量
分数达到 0.9%时,导电胶的体积电阻率达到最低值
–4
4.34×10 Ω·cm,比空白样的电阻率降低了 79%,说
明杂化体系对导电胶的导电性能有着较明显的协同
增强作用。一方面是因为纳米银线在石墨烯表面形
成了随机的导电网络结构,会改善导电通路 [24] 。另
图 4 氧化石墨烯(a)和复合物 AG2(b)的紫外-可见吸收光谱 一方面是因为在导电胶中,该复合物会彼此接触或
Fig. 4 UV-Visible absorption spectra of (a) GO and (b)
AG2 充分接触孤立分散的片状银粉导致形成良好的导电
通路。然而,添加过量的纳米银线-石墨烯复合物,
2.5 导电胶的导电性能和热稳定能
其在基体树脂中接触点会增多,以及会形成团聚现
添加不同硝酸银与氧化石墨烯质量比的复合物
象和分散不均匀等现象造成接触电阻增加,从而降
和硝酸银与氧化石墨烯的质量比为 1∶0.15 时不同
低了导电胶的导电性能。
含量纳米银线、石墨烯及其复合物对导电胶体积电
纯环氧树脂和添加不同质量分数复合物 AG2
阻率影响的结果见图 5。 导电胶的热重曲线图见图 6。
a—不同样品;b—不同质量分数 图 6 环氧树脂和添加不同含量复合物 AG2 的导电胶的
图 5 不同原料配比及含量对导电胶体积电阻率的影响 热重曲线(a)和局部放大图(b)
Fig. 5 Changes of volume resistivity of the ECAs with Fig. 6 (a) TG curves of the epoxy resin and ECAs filled
different proportions of AgNO 3 to GO and different with different amounts of AG2 and (b) partial
contents of the samples magnified image of (a)