銀漿從銀漿罐中到終印刷在承印物上成膜的性狀變化頗為復(fù)雜,其實(shí)質(zhì)是力對漿料的作用。與力對固體材料作用的響應(yīng)不同,由于銀漿是由粘結(jié)劑、導(dǎo)電填料、溶劑和添加劑組成的一種高粘度多相懸浮分散體系,在剪切力作用下呈現(xiàn)出更為復(fù)雜的流動(dòng)規(guī)律及結(jié)構(gòu)形態(tài)的改變,其性質(zhì)具有明顯的時(shí)間依賴性,需用流變學(xué)基本理念分析其流變特性,并建立相應(yīng)流變特性的正確測試方法。
1.流變學(xué)基本概念
銀漿具有粘彈性屬性,在力作用下產(chǎn)生流動(dòng)和變形。經(jīng)典力學(xué)認(rèn)為,流動(dòng)和變形是兩個(gè)范疇的概念,流動(dòng)屬于液體的屬性,而變形則為固體的屬性。液體在流動(dòng)時(shí)表現(xiàn)出粘性行為,發(fā)生的是永變形,形變不可恢復(fù)且形變過程伴隨有能量的損耗;固體材料在發(fā)生彈性變形時(shí),其產(chǎn)生的彈性應(yīng)變在外力撤銷后能夠恢復(fù),且伴隨有能量的貯存,形變恢復(fù)時(shí)還原能量。流變學(xué)研究的材料性質(zhì)介于液體和固體之間,既具有一定的彈性也具有一定的粘性,即所謂粘彈性。也可以說,流變學(xué)是一門研究在外力作用下物體變形和流動(dòng)的科學(xué) 。
2.平行板模型 、剪切應(yīng)力與剪切速率
平行板模型有助于理解剪切應(yīng)力(τ)、剪切速率(γ?)和粘度(η)的定義,平行板模型如圖所示。圖中剪切應(yīng)力τ是指在單位液層面積上所需施加的使液層間產(chǎn)生相對運(yùn)動(dòng)的力,單位為N/m 2 ,即Pa。在剪切力作用下,各液層間相對運(yùn)動(dòng),但各層間的速度不同,所形成的速度梯度即為剪切速率γ?。表達(dá)式為:式中,F(xiàn)為液層受力,N;A為液層面積,m2 ;v 為流速,m/s;y為液層間的間隙高度,m。
3.粘度
粘度η描述的是流體抵抗剪切力引發(fā)的流動(dòng)的能力,反映了液體發(fā)生流動(dòng)時(shí)內(nèi)摩擦力的大小,粘度的數(shù)值為剪切應(yīng)力與剪切速率的比值,如式(3)所示,其單位為Pa·s。
4.粘度曲線及流動(dòng)曲線
表征流體流變特性的3個(gè)主要參量是剪切應(yīng)力(τ)、剪切速率(γ?)及粘度(η)。剪切速率與粘度之間的關(guān)系曲線稱為粘度曲線;剪切速率與剪切應(yīng)力之間的關(guān)系曲線則稱為流動(dòng)曲線。粘度曲線和流動(dòng)曲線給出了漿料流變特性的基本信息。值得注意的是,漿料的粘度不是直接測出的,而是由剪切速率和應(yīng)力換算得到。流體的粘度越大,表示流體的流動(dòng)性越差,或者說流動(dòng)的阻力越大。
上海保圣RH-30流變儀可以很好的表征導(dǎo)電銀漿的流變特性,流變性質(zhì)主要有粘度特性、流動(dòng)特性、剪切屈服應(yīng)力、拉伸屈服應(yīng)力及斷裂應(yīng)變、觸變性及粘彈性等。綜合考量并獲得合適的流變學(xué)性質(zhì)方能使?jié){料具有良好的絲網(wǎng)印刷特性。對于漿料而言,流變的實(shí)質(zhì)是粘彈性的漿料在不同性質(zhì)力的作用下其結(jié)構(gòu)的破壞與恢復(fù)的特性。