毕业设计（论文）太阳能铝浆触变性研究.doc

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1、 本 科 毕 业 论 文题目太阳能铝浆触变性研究作 者： 专 业： 高分子材料与工程 指导教师： 完成日期： 2012年6月5日 摘要本课题主要研究各种触变剂对太阳能铝浆触变性的影响，通过改变有机粘结剂的配方来调整铝浆的触变性。实验结果表明：添加型触变剂聚酰胺蜡、氢化蓖麻油，氧化聚乙烯蜡和溶剂型触变剂柠檬酸三丁酯、邻苯二甲酸二丁酯的含量分别为1.4%、1.4%、1.7%、9%、8%时铝浆的延展直径为54mm，渗漏克重为0g，触变性最好。而氧化聚乙烯蜡和柠檬酸三丁酯混用时，可以改善触变性，如在加入5%柠檬酸三丁酯的情况下，氧化聚乙烯蜡的含量为1.4%时铝浆的延展直径为54mm，渗漏克重为0g，触

2、变性最好。因此，触变剂的种类和含量对铝浆触变性有重要的影响。添加型触变剂聚酰胺蜡、氢化蓖麻油触变效果好些，溶剂型触变剂邻苯二甲酸二丁酯效果好。关键词：铝浆、触变性、触变剂、机粘结剂 ABSTRACTThe effect of various thixotropic agent on the thixotropy of solar aluminum paste was researched in this paper. The thixotropy of aluminum paste was changed by changing the content of organic binder.Ex

3、perimental results show that with the increase of thixotropic agent,:the thixotropy was improved. When the amount of adding thixotropic agent was 1.4%, and solvent-based thixotropic agent was 8%, , the extending diameter of aluminum paste was 54mm,and leakage grams of weight was 0 g,and then the thi

4、xotropy was best.The thixotropy was improved if oxidized polyethylene wax and citrate worked together. For instance,in the case of 5% tributyl citrate, the amount of polyethylene wax was decreased Key words:.aluminum paste, thixotropy, thixotropic agent , organic binder 目录第一章 综述31.1光伏材料概述31.1.1光伏材料背

5、景31.1.2晶体硅太阳能电池工作原理31.1.3太阳能电池的生产工序41.2电子浆料51.2.1 电子浆料简介51.2.2 电子浆料的组成51.3铝浆71.3.1铝浆概述71.3.2.铝浆的组成71.4 触变剂的种类81.5 触变性81.5.1 触变性定义81.5.2 触变剂的作用81.5.3触变性的测定方法9第二章 实验部分102.1 实验原理102.2 实验原料与设备102.2.1实验原料102.2.2 实验仪器112.3 试验流程112.3.1 铝浆的制备112.3.2 聚酰胺蜡对太阳能铝浆触变性影响122.3.3溶剂网络型触变剂对太阳能铝浆触变性的影响122.3.4 复配触变剂对太阳

6、能铝浆触变性影响13第三章 结果与讨论143.1 聚酰胺蜡对铝浆触变性的影响143.2氢化蓖麻油的量对太阳能铝浆触变性的影响143.3 氧化聚乙烯蜡的量对太阳能铝浆触变性的影响153.4 柠檬酸三丁酯量对太阳能铝浆触变性影响163.5 邻苯二甲酸二丁酯的量对太阳能铝浆触变性的影响173.6 复配触变剂对太阳能铝浆触变性的影响17第四章 结论19参考文献20致 谢21 第一章 综述1.1光伏材料概述1.1.1光伏材料背景 光伏发电是利用光电效应，使太阳光辐射能转变成电能的发电方式，是当今太阳光发电的主流。太阳光发电是无需通过热过程直接将光能转变为电能的发电方式，它包括光伏发电、光化学发电、光感应

7、发电和光生物发电。光伏效应就是当物体受到光照射时， 物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。后来有人发现当太阳光或其他光照射半导体的PN结时，就会在PN结的两边出现电压，叫做光生电压，如果使PN结短路，就会产生电流。人们把能够产生光生伏打效应的器件称为光伏器件。由于半导体PN结器件在阳光下的光电转换效率最高，所以通常把这类光伏器件称为太阳能电池，也称光电池或太阳电池。太阳能电池是太阳能光伏发电的核心组件。1。1.1.2晶体硅太阳能电池工作原理目前工业化生产的晶硅太阳电池的结构是通常由P型硅片做基底(也叫基极，Base)，表面通过磷扩散掺杂成为N型(也叫发射极，Emitter)

8、，形成P-N结。发射极上面有一层减反射膜(Anti reflection Layer)，然后上面是前接触(包括主电极和栅线)。电池的背表面是背接触(包括金属接触和电极)，由于重掺杂层的存在，背接触和基底之间会形成一个背电场，方向由基极指向接触。当太阳光照射到电池前表面时，部分光被电池表面反射掉，其余部分被半导体吸收或透过。能量大于硅禁带宽度的那部分光被电池吸收，并激发出电子空穴对(又称光生载流子)。由于P-N结内电场作用，在耗尽区激发的电子，空穴对会被分开，电子被驱向N区，空穴被驱向P区。在N区，光生空穴是少数载流子，在复合之前，如果能扩散到P-N结空问电荷区，也会被内建电场驱向P区，从而成为

9、多子。相应的，P区中的光生电子，复合前如能扩散到P-N结空间电荷区，也会被内建电场驱向N区。这样，便在P-N结两边有了正负电荷的积累，形成了光生电压。如在电池两端接上负载，光生电流便从P区经过负载，流向N区，负载中即得到功率输出2，见图1-1。图1-1：太阳能电池原理示意图Figure 1-1：Schematic diagram of solar cells1.1.3太阳能电池的生产工序在上述电池结构中，减反射层的作用是为了让更多的光进入电池来激发更多的光生载流子，背电场的作用则是为了钝化电场背表面以减小背表面复合。目前，晶硅太阳电池(P型衬底)的生产工艺相对比较成熟，图1-2为硅太阳能电池生

10、产的主要工序。清洗生长减反射膜扩散刻蚀硅片印刷正银 印刷背铝 烘干烘干印刷背银 测试烧结 图1-2：太阳能电池生产主要工序1.2电子浆料1.2.1 电子浆料简介 电子浆料是制造厚膜元件的基础材料，是一种由固体粉末和有机溶剂经过三辊轧制混合均匀的膏状物（可联想成牙膏、油漆等样子）。按用途不同，分为介质浆料、电阻浆料和导体浆料：按基片种类分为陶瓷基片、聚合物基片、玻璃基片和金属绝缘基片电子浆料等；按烧结温度不同，可分为高温、中温和低温烘干电子浆料；按用途不同，可分为通用电子浆料（制作一般性的厚膜电路）和专用电子浆料（不锈钢基板电子浆料、热敏电阻浆料）；按导电相的价格分为贵金属电子浆料（银钯、钌系和

11、金浆等）和贱金属电子浆料（钼锰浆料）3。电子浆料作为一种新型材料，远远优异于传统电路器材（如电阻丝、电热管等），且具有环保、高效和节能等特点，其成本也与传统材料结近，无疑将是将来的主要应用方向4。1.2.2 电子浆料的组成 电子浆料主要由导电相(功能相)、粘结相(玻璃相)和有机载体三部分组成。导电相(功能相) 导电相(功能相)通常以球形、片状或纤维状分散于基体中，构成导电通路。导电相决定了浆料的电性能，并影响着固化膜的物理和机械性能。电子浆料用的导电相有碳、金属、金属氧化物三大类。碳类材料中石墨的导电性与产地有关，并且很难粉碎和分散，给应用带来很大困难；炭黑的导电性虽然很好，但加工困难；TiO

12、2、PdO2等金属氧化物导电性较差，难以制作高质量的电极。常用的金属导电相多为电阻率较低的Au、Ag、Cu、Ni等金属粉末，性能最好的是Au粉末，但价格昂贵；Ag粉末的价格相对较低，但改善导电性能，某些低能，某些低熔点合金应用在低温浆料中。在电子浆料的固化过程中，随温度的升高，低熔点合金可在金属颗粒之间形成连接通道，达到降低电阻的目的6,7。粘结相(玻璃相) 粘结相通常由玻璃、氧化物晶电场作用下Ag会产生电迁移现象，使导电性降低，影响使用寿命；Cu、Ni粉末价格较便宜，在电场下不会产生迁移，但当温度升高时，会发生氧化，导致电阻率增大，因此只能在低温下使用。为降低颗粒之间的接触电势或二者的混合物

13、组合，其主要作用是使固化膜层与基体牢固结合起来，粘结相的选择对成膜的机械性能和电性能有一定的影响，粘结相有玻璃型、无玻璃型、混合物型三类。 玻璃指的是某些金属或非金属氧化物，其主要作用是在厚膜元件的烧结过程中连接、拉紧、固定导电相相粒子5，并使整个膜层与基片牢固地粘结在一起。根据在玻璃中的主要作用，氧化物大致可分为三类：第一类为构成玻璃基本骨架的氧化物，它们能单独形成机械性能和电性能优良的玻璃；第二类是调节玻璃的物理、化学性能的氧化物，它们可改善玻璃的热膨胀系数、机械强度、热和化学稳定性等；第三 类用于改进玻璃性能的氧化物，它们能降低玻璃的熔化温度，同时还保证了玻璃的电性能和化学性能。无玻璃粘

14、结相主要是通过氧化物与基片起化学反应形成而结合，这种粘结相一般为铜的氧化物，混合物粘结相就是将上述两种玻璃型与无玻璃型相混合，发挥其各自的优点8。有机载体 有机载体是溶解于有机溶剂的聚合物溶液，它是功能相和粘结相微粒的运载体，起着控制浆料的流变特性，调节浆料的粘稠度，使固体形态的导电相、粘结相和其他作用的固体微粒混合物分散成具有流体特性的浆料，以便于转印到基板上，形成所需周形。有机载体主要由有机溶剂和增稠剂组成，为了改善其流动性，可加入表面活性剂；为了控制烧成时容易出现的二次流动现象，应加人流延性控制剂；为了提高浆料的触变性，要加入触变剂、胶凝剂等；为了减少介质浆料在印刷后产生的气孔，保证绝缘

15、性能，还需要加入消泡剂9。 有机溶剂主要有松油醇、丁基卡必醇、丁酸丁基卡必醇、异丙醇或甲笨 含量要求为91-95。增稠剂也称有机粘结剂，其作用是提高浆料的粘度，覆盖固体微粒以阻止 微粒的凝聚、结块和沉淀，并赋予浆料合适的流变特性，在浆料印刷、干燥后，使固体微粒粘结在一起，具有一定的强度。常用的增稠剂有乙基纤维素、硝基纤维素、丙烯酸树脂、丁醛树脂、聚异乙烯、聚己烯 乙醇、聚a一甲基苯乙烯、聚己烯醋酸酯和苯乙烯等，以调节有机溶剂的粘度。在有机溶剂中还可以加入硅酸甲酯、硅酸四乙酯或苯甲基硅油等作为消泡剂。另外，加入聚甲基丙烯酸酯或邻苯二甲酸二丁脂可以改善介质浆料的成型和流平性10,11。1.3铝浆1

16、.3.1铝浆概述硅太阳能电池用铝浆主要由金属铝粉、玻璃粉末、有机载体和添加剂等原料按一定的比例组成7。 铝粉作为导电相，玻璃作为粘结相，它们均匀地分散在有机载体中。与普通电子封装用浆料不同，太阳能电池电极用浆料除了要求导电良好，还要与硅这种半导体材料形成良好的欧姆接触，这样才能起到提高光电转换效率的作用。1.3.2.铝浆的组成(1) 有机载体有机载体是电子浆料首要关键材料，它决定了电子浆料的涂复性能(如丝网印刷等)，同时对浆料的其它性能也产生重大影响，它的作用是使粉体分散均匀，形成浆体的液体，达到其他成分具有流动性，从而使浆料具有适宜的粘度、挥发性、触变性和流平性，以获得良好的印刷性能，使丝网

17、印刷后的膜层均匀、致密、清晰和平整。在配制厚膜电子浆料有机载体时应该综合考虑厚膜电子浆料的分散性、稳定性和流平性。通过研究其各组分对粘度、挥发性、印刷性以及电池性能的影响，从而获得适合工业化生产的载体。 (2) 玻璃粉末 玻璃粉是铝浆料中的无机粘结相，保证电极与硅基板间稳定的机械接触。尽管玻璃粉在浆料的含量很少，但是它却起到相当重要的作用。加入超细玻璃粉以后，可以明显降低烧结峰值温度，使金属铝粉在经峰值温度后形成铝膜，且形成的铝膜表面光滑，不起灰，同时膜与硅片有较强的附着力。玻璃粉在浆料中，起着溶蚀铝粉表面不导电薄膜层以及黏接铝离子的作用，因此其对降低P+层电阻和减少电池片漏流，提高电池片转化

18、效率。此外，玻璃粉对硅片的弯曲有着至关重要的影响12。(3) 铝粉 与普通电子封装用浆料不同，太阳能电池电极用浆料除了要求导电良好，还要与硅这种半导体材料形成良好的欧姆接触，这样才能起到提高光电转换效率的作用。Ni，AI，Zn，Sb等贱金属可以与半导体形成欧姆接触，有报道称锌浆可以作为一种良好的欧姆接触材料。铝作为价格相对便宜的贱金属，非常适合作为背面金属化所用的金属材料。铝-硅合金共融体促进了铝背场(BSF)的形成，同时金属铝与硅可以形成欧姆接触。研究表明，铝粉的颗粒大小、粉粒形态和浆料里铝粉所占比例等因素对浆料的电性能有很大影响。1.4 触变剂的种类目前市场上触变剂的种类很多，主要有膨润土

19、型、聚酰胺型、氢化蓖麻油型、氧化聚乙烯型以及触变树脂。各种触变剂都有一定的优点和缺陷，有的影响漆膜的光泽，有的对温度敏感，有的用量大影响成本，也有的触变剂使用不方便，工艺比较繁琐。触变性流变剂在加剪切力去除后能够显示相关的结构恢复速度，用于涂料中能够得到满意的防流挂性，又不会损失流动和流平性，在涂料中的应用效果优于假塑性流变剂。1.5 触变性1.5.1 触变性定义 物体(如涂料)受到剪切时，稠度变小，停止剪切时，稠度又增加或受到剪时,稠度变大,停止剪切时,稠度又变小的性质.即,一触即变的性质，亦称摇变。是凝胶体在振荡、压迫等机械力的作用下发生的可逆的溶胶现象。乳胶涂料一般呈触变性流动。当受到外

20、界剪切力时，涂料的稠度降低，而流动性增加。这种触变性通常是由于某些呈松散结合的结构破坏所致，而这种结构是在静置时产生，在应力作用下拆散。往往有意识地使涂料体系产生触变结构，在体系中加入增稠剂，通常会使乳胶涂料具有触变性，这种性能是十分重要的。在高剪切速率下，粘度低有利于涂料流动，便于施工，减少刷痕；在低剪切速率下粘度高，则可防止沉降或流挂。加入增稠剂后使乳胶涂料产生的触变性流动，可归因于其内部形成的立体网状结构，作为分散粒子的乳胶粒子和颜料粒子以及增稠剂是立体网状结构的构成因素。1.5.2 触变剂的作用涂料中加入触变剂则能使涂料在没有受到剪切力或仅受到低剪切力的情况下形成胶冻状的结构，但在受到

21、较高剪切时则有较好的流动性。当剪切力由较高减低到零时，涂料会重新恢复成胶冻状态。这种流变现象称为触变。具有触变性的涂料在施工时能避免发生流挂和流淌现象，在贮存时则能减少或完全消除颜料沉淀现象。1.5.3触变性的测定方法 使用280目不锈钢丝网，再25摄氏度下将50克铝浆倒在丝网上，测量10分钟后铝浆延展的径，并检测漏网的铝浆的克重，作为对比触变性的方法。第二章 实验部分2.1 实验原理 涂料中加入触变剂则能使涂料在没有受到剪切力或仅受到低剪切力的情况下形成胶冻状的结构，但在受到较高剪切时则有较好的流动性。当剪切力由较高减低到零时，涂料会重新恢复成胶冻状态。这种流变现象称为触变。具有触变性的涂料

22、在施工时能避免发生流挂和流淌现象，在贮存时则能减少或完全消除颜料沉淀现象。这种内部结构的空隙很多，很不牢固，因此当施加外力时极易破坏，使流动性增加。但当这种分散液静置一段时间后，被破坏的内部结构多数是可以复原的，复原速度因粒子间引力的本质和大小、粒子种类、粒度和粒度分布以及浓度的不同而异。因此，乳胶涂料触变性大小是不能一概而论的。一般来讲，分散液的浓度越高，粒子间引力越大，复原速度越快。此外，被破坏的内部结构有的可以完全复原，有的只能部分复原，导致最终触变程度的不同。2.2 实验原料与设备2.2.1实验原料 原料名称 备注 二乙二醇二乙醚 5-10% 二乙二醇单甲醚 5-10% 松油醇 40-

23、60% 二乙二醇单丁醚 3-5% 丁基卡必醇醋酸酯 3-5% 乙基纤维素 3-5% 聚酰胺蜡 0.5-2% 氧化聚乙烯蜡 0.5-2% 氢化蓖麻油 0.5-2% 柠檬酸三丁酯 5-10%邻苯二甲酸二丁酯 5-10%铝浆的基本配方 铝粉有机粘结剂玻璃粉分散剂 73-75%20-24%0.8-1.8%少量2.2.2 实验仪器 温度计 不锈钢丝网（280目） 直尺 烧杯 （若干） 电子天平 长沙湘平科技发展有限公司 S150三辊研磨机 常州自力化工机械有限公司 磁力搅拌器 上海思乐仪器有限公司 2.3 试验流程2.3.1 铝浆的制备制作铝浆的主要原料是铝粉和玻璃料，而太阳电池用铝浆的主要性能要求是接

24、触电阻小，粘着力强和老化系数低。这些性能指标都与使用的铝粉品质密切相关，制作铝浆通常需要铝粉的平均粒度小、含氧量低、松装密度小、粉体球形度好等。因此，如何生产出满足太阳能电池浆料用的铝粉已成为粉末研制的重要课题。 铝浆料的制作流程如图2-1所示，首先根据浆料按配体系方称取铝粉和玻璃粉加入到有机载体中。按质量分数将铝粉占73-75：有机载体占20-24%，包括松油醇(40-60) 二乙二醇二乙醚( 5-10%) 、二乙二醇单甲醚(5-10%)、二乙二醇单丁醚 （ 3-5%）丁基卡必醇(500一8oo)、丁基卡必醇醋酸酯(35) 、二乙二醇单丁醚（3%-5%） 以及乙基纤维素(3%-5%)；玻璃粉

25、占0.8%-1.8：以及少量分散剂，加入电动搅拌机中混合预备物料，这样只是初步得到了导电铝浆料，因为浆料中各成分分布是不足够均匀，必须使之均匀化。工业生产一般用三辊研磨机研磨等方法使之均匀化，所以用三辊研磨机研磨810次，使之均匀化、细化，最后进行真空脱泡处理，得到粉料铝浆。添加剂有机载体玻璃粉铝粉三辊研磨机碾磨成 浆图2-1 导电浆料的制备工艺流程图2.3.2 聚酰胺蜡对太阳能铝浆触变性影响 取若干份未加入触变剂的铝浆（每一份50g)，向铝浆中加入触变剂聚酰胺蜡、氧化聚乙烯蜡、氢化蓖麻油，含量分别为0、0.5%、0.8%、1.1%、1.4%、1.7%、2.0%，通过三辊研磨机混合均匀。用电子

26、天平各称量50g。注： 氢化蓖麻油在使用时需要活化处理。活化过程分两阶段，在活化的第一阶段，先用基料溶液将氢化蓖麻油流变剂分散，活化第二阶段是在搅拌的状况下，将基料溶液及氢化蓖麻油混合物升温至43-53(不同产品最高活化温度不同），该过程需持20-30min，使颗粒溶胀充分。然后在搅拌的状况下冷却至常温，得到具有处变性能稳定的流变结构14。 触变性测试：使用280目不锈钢丝网，在下面放一个干燥的已经称量过的烧杯（用于收集漏网铝浆克重），在25摄氏度下将50g所含触变剂不同的铝浆倒在丝网上，测量10分钟后铝浆延展的直径，并检测漏网的铝浆的克重。2.3.3溶剂网络型触变剂对太阳能铝浆触变性的影响

27、取若干份未加入触变剂的铝浆（每一份50g)，向铝浆中加入触变剂邻苯二甲酸二丁酯、柠檬酸三丁酯，含量分别为0、5%、6%、7%、8%、9%、10%。通过三辊研磨机混和均匀，用电子天平各称量50g，触变性测试。2.3.4 复配触变剂对太阳能铝浆触变性影响 取若干份未加入触变剂的铝浆（每一份50g)，向铝浆中加入触变剂5%柠檬酸三丁酯，通过三辊研磨机混和均匀，再加入触变剂氧化聚乙烯蜡，含量分别为0、5%、6%、7%、8%、9%、10%。混合均匀，用电子天平各称量50g，放在烧杯中。第三章 结果与讨论3.1 聚酰胺蜡对铝浆触变性的影响实验数据如下：表 3-1 聚酰胺蜡对铝浆触变性影响聚酰胺蜡(%)00

28、.50.81.11.41.72铝浆延展直径(mm)78686055545454渗漏克重(g)4.33.600000聚酰胺蜡类流变改性剂多数以蜡浆的形式供应，使用方便，不需研磨、活化或高温熟化步骤，直接加入涂料中分散均匀便可使用。聚酰胺蜡属于有机类流变改性剂，通过大分子链的相互缠绕形成网状结构而具有触变性，受剪切时，缠绕的分子被拉开，黏度因而降低；当剪切停止，大分子又重新缠绕而致黏度上升。由于这重新缠绕的过程相对缓慢，因此黏度恢复的速度也较慢，有较长时间给予湿膜流动和流平，但又不会导致流挂失控，所以这两种流变改性剂都具有较好的流变性能，可在赋予涂膜较大的流挂极限厚度时而仍有较好的流平性，是制造厚

29、浆涂料很有效的流变助剂既能大幅度提高涂料的抗流挂性，又不明显影响涂料的流动和流平性以及涂膜光泽和附着力，还能起到优异的防沉作用15。从表1.1中可以看出，随着聚酰胺蜡含量的增加，铝浆的延展直径逐渐减小，而且下降趋势逐渐变缓慢，当百分含量达到1.4时，铝浆的延展直径不再变化，停留在54mm，且渗漏克重也是随着聚酰胺蜡的量的增多，逐渐减少，但是当百分含量达到0.5时就不再变化，此时渗漏克重为0g。延展直径越小，渗漏克重越少，铝浆越稳定，稠度越大，触变性越好，所以聚酰胺蜡的量达到1.4%时，触变性就能达到最佳。3.2氢化蓖麻油的量对太阳能铝浆触变性的影响 表32 氢化蓖麻油的量对太阳铝浆触变性的影响

30、氢化蓖麻油(%)00.50.81.11.41.72.0铝浆延展直径(mm)78706355545454渗漏克重(g)4.33.800000 氢化蓖麻油是由蓖麻油加氢制得的一种白色粉末，它是12羟基硬脂酸三甘油酯，在脂肪酸链上有羟基，因此显示某种程度的极性。氢化蓖麻油衍是在非极性溶剂中通过分散、活化而被溶胀的长链，通过大分子链的相互缠绕形成网状结构而具有触变性。即在非极性溶剂中能够溶胀凝胶化，溶胀粒子间因氢化蓖麻油分子中的极性基团而产生微弱的氢键结合，形成有触变性的网络结构。当受到剪切力时，缠绕被拉开，结构破坏，黏度会下降；当剪切力消失，叉重新缠绕。这种重新缠绕的过程较缓，所以黏度恢复较慢，允许

31、有较长的流动时间流平，适当地调节可使涂料在较大的流挂极限厚度时仍有一定程度的流平。所以蓖麻油衍生物是制造厚涂型涂料很有价值的流变助剂。但在醇类的溶剂中有溶解的倾向，所以在含有极性的溶剂涂料中使用，贮存稳定性不好，溶解后能在低温下析出，形成白色晶粒。因该类材料的作用原理是在溶剂体系中有不同的溶解度而形成不同的触变性，是容度参数的函数，因此任何影响溶度参数的因素都会影响触变的结果。从表1.2中可以看出，随着氢化蓖麻油含量的增加，铝浆的延展直径逐渐减小，而且下降趋势逐渐变缓慢，当氢化蓖麻油百分含量达到1.4时，铝浆的延展直径不再变化，停留在54mm，且渗漏克重也是随着的量的增多，逐渐减少，但是当百分

32、含量达到0.5时就不再变化，此时渗漏克重为0g。延展直径越小，渗漏克重越少，铝浆越稳定，稠度越大，触变性越好，所以氢化蓖麻油的量达到1.4%时，触变性就能达到最佳。3.3 氧化聚乙烯蜡的量对太阳能铝浆触变性的影响 表33 氧化聚乙烯蜡的量对太阳铝浆触变性的影响氧化聚乙烯蜡(%) 00.50.8 1.11.4 1.7 2.0铝浆延展直径(mm) 787468 6260 54 54渗漏克重(g) 4.34.03.2 0 0 0 0 氧化聚乙烯蜡可以引入羟基、羧基、羰基等极性基团。粉状的蜡可以加入到部分溶剂中在搅拌的状态下将混合物加入到90-100，得到透明溶液。将该溶液冷却至60左右，再加入其他溶

33、剂，迅速搅拌成浆状的分散物。若是浆状的蜡可以直接加入到研磨色浆中，聚烯烃微粒溶胀和分散于非极性溶剂中，在涂料中起到保护胶体的作用，与颜料一起形成稳定的胶态结构，可作涂料流变助剂用，有防沉和防流挂的作用。特别是防止烘烤流挂，因为它受热熔融，可与成膜树脂物理地结合而形成一体结构。构成触变性起到防流挂的作用14。从表1.3中可以看出，随着氧化聚乙烯蜡含量的增加，铝浆的延展直径逐渐减小，而且下降趋势逐渐变缓慢，当百分含量达到1.7时，铝浆的延展直径不再变化，停留在54mm，且渗漏克重也是随着氧化聚乙烯蜡的量的增多，逐渐减少，但是当百分含量达到0.8时就不再变化,此时渗漏克重为0g。延展直径越小，渗漏克

34、重越少，铝浆越稳定，稠度越大，触变性越好，所以聚酰胺蜡的量达到1.7%时，触变性就能达到最佳，但是对于添加型触变剂，氧化聚乙烯蜡对触变性的影响明显没有聚酰胺蜡和氢化蓖麻油效果好。3.4 柠檬酸三丁酯量对太阳能铝浆触变性影响 表34 触变剂柠檬酸三丁酯的量对太阳铝浆触变性的影响柠檬酸三丁酯(%)05678910铝浆延展直径（mm）78766462585454渗漏克重（g）4.33.91.20000 柠檬酸三丁酯与乙基纤维素形成氢键，分子间相互缠绕构成三维网络结构，稠度大，具有触变结构表现出触变性，在剪切作用下，氢键很容易被破坏，粘度降低，剪切停止时，氢键又形成，粘度又增大，而且氢键的量饱和时，触

35、变性不再变化。从表1.4中可以看出，随着溶剂网络型触变剂柠檬酸三丁酯含量的增加，铝浆的延展直径逐渐减小，当含量9%时，铝浆的延展直径不再变化，停留在54mm，且渗漏克重也是随着氧化聚乙烯蜡的量的增多，逐渐减少，但是当百分含量达到7%时就不再变化，此时渗漏克重为0g。延展直径越小，渗漏克重越少，铝浆越稳定，稠度越大，触变性越好，所以柠檬酸三丁酯的量达到9%时，触变性就能达到最佳，溶剂型触变剂的触变效果明显没有添加型好。3.5 邻苯二甲酸二丁酯的量对太阳能铝浆触变性的影响 表35触变剂邻苯二甲酸二丁酯量对太阳铝浆触变性的影响邻苯二甲酸二丁酯(%)05678910铝浆延展直径（mm）78705855

36、545454渗漏克重（g）4.33.600000 邻苯二甲酸二丁酯分子中有两个极性很强的酯基，它很容易与乙基纤维素链上的羟基形成氢键。这样，邻苯二甲酸二丁酯与乙基纤维素之间形成多维网状结构，这是产生凝胶作用的根本原因。分子链上有两个强极性基团的溶剂一般都可以与象乙基纤维素这类有强极性基团的聚台物形成多维网状结构。从表1.5中可以看出，随着溶剂网络型触变剂柠邻苯二甲酸二丁酯含量的增加，铝浆的延展直径逐渐减小，当含量8%时，铝浆的延展直径不再变化，停留在54mm，且渗漏克重也是随着邻苯二甲酸二丁酯的量的增多，逐渐减少，但是当百分含量达到5%时就不再变化，此时渗漏克重为0g。延展直径越小，渗漏克重越

37、少，铝浆越稳定，稠度越大，触变性越好，所以柠檬酸三丁酯的量达到8%时，触变性就能达到最佳，表1.4与表1.5相比，很明显，对于溶剂网络型触变剂，邻苯二甲酸二丁酯的触变效果要比柠檬酸三丁酯的触变效果要好。3.6 复配触变剂对太阳能铝浆触变性的影响 表36 复配触变性的情况（在加入5%柠檬酸三丁酯的情况下）氧化聚乙烯蜡(%)00.50.81.11.41.72.0铝浆延展直径(mm)76605555545454渗漏克重(g)3.9000000 两种触变剂混合使用时，柠檬酸三丁酯与乙基纤维素形成氢键，通过分子链上羟基和羧基的水合作用及其分子间的缠绕，而增加体系粘度，氧化聚烯蜡微粒溶胀和分散于非极性溶剂

38、中，可与成膜树脂物理地结合而形成一体结构，形成稳定的胶态结构。构成触变性在涂料中起到保护胶体的作用，受到剪切作用，分子可从无序按剪切力的方向作有序排列，变得易于搏动，粘度下降，当剪切作用力减弱时，又可逐渐回复到原有的结构，表现为触变性。触变性的大小因粒子间引力的本质和大小、粒子种类、粒度和粒度分布以及浓度的不同而异。从表1.6中可以看出，随着氧化聚乙烯蜡含量的增加，铝浆的延展直径逐渐减小，而且下降趋势逐渐变缓慢，当百分含量达到1.4%时，铝浆的延展直径不再变化，停留在54mm，且渗漏克重也是随着氧化聚乙烯蜡的量的增多，逐渐减少，但是当百分含量达到0.5%时就不再变化,此时渗漏克重为0g。延展直

39、径越小，渗漏克重越少，铝浆越稳定，稠度越大，触变性越好，所以聚酰胺蜡的量达到1.4%时，触变性就能达到最佳，表1.3与1.6相比，在加入5%柠檬酸撒三丁酯的情况下，氧化聚乙烯蜡对触变性的影响明显必没有加柠檬酸三丁酯的触变效果好。所以，复配触变剂可以改善单一触变剂的触变效果。 第四章 结论 本文通过改过变有机粘结剂的配方来调整浆料的触变性，使用添加型触变剂的种类为三种：聚酰胺蜡、氢化蓖麻油、氧化聚乙烯蜡，使用的溶剂网络型触变剂为2种：柠檬酸三丁酯、邻苯二甲酸二丁酯，实验结论如下：1）对于添加型触变剂，随着触变剂含量的增多，铝浆的延展直径减小，渗漏克重减小，铝浆越稳定，稠度越大，处变结构稳定，触变

40、性越好。且触变效果为：聚酰胺蜡 氢化蓖麻油 氧化聚乙烯蜡。对于一定的铝浆，触变剂含量充足时，最终的触变效果相同，铝浆的延展直径都为54mm，渗漏克重为0g。2）对于溶剂网络型触变剂，随着触变剂含量的增多，铝浆的延展直径减小，渗漏克重减小，铝浆越稳定，稠度越大，处变结构稳定，触变性越好。且触变效果为：邻苯二甲酸二丁酯 柠檬酸三丁酯。触变剂含量充足时，对于一定的铝浆，触变效果与添加型触变剂相同，铝浆的延展直径都为54mm，渗漏克重为0g。很明显，添加型触变剂的触变效果要好于溶剂型触变剂。3）对与复配触变性的情况，如在加入柠檬酸三丁酯的情况下，氧化聚乙烯蜡的触变效果明显改善，所以复配触变剂可以提高单

41、一触变剂的触变效果。参考文献1 赵争鸣等.太阳能光伏发电及其应用M.北京科学出版社.2005.102 A J Nozik, Quantum dot solar cellJ.Physical E,V01,14, 2002,pp :1151203谭富彬，谭浩巍，电子元器件的发展及其对电子浆料的需求,2006,03(27)65684赵德强,马立斌,杨君. 张春雷银粉及电子浆料产品的现状及趋势,电子元件与材料,2005.（6）5 Paul Wyers，Photovoltaic: An overview of technologies and market PotentialsGlass Perform

42、ance Days，20076李言荣，恽正中电子材料导论M北京：清华大学出版杜，20017张勇厚膜导电浆料技术J贵金属，2001，22(4)：65-678谭富彬，谭浩巍电子元器件的发展及其对电子浆料的需求J贵金属，2006，03(27)：65-679陶文成，苏功宗，张代瑛等电阻浆料有机粘合剂J贵金属，1995，16(1)：34-3610李同泉厚膜电阻浆料有机载体的改进J电子元件与材料。1997，16(2)：47-4911Sehoeh K FConductive adhesives for electronics packagingJ：EE Electrical Insulation Magaz

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