Ag NPs/石墨烯导电油墨制备及其RFID标签设计、印刷和测试

作者:朱磊; 周亮; 徐琴琴*; 郭金; 银建中
来源:功能材料与器件学报, 2023, 29(02): 103-111.
DOI:10.20027/j.gncq.2023.0010

摘要

本研究通过机械剪切和超声相结合的方法,剥离天然鳞片石墨粉得到原始石墨烯,以AgNO3为前驱体,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为分散剂,葡萄糖为还原剂,在所得原始石墨烯(PG)溶液中原位生长Ag纳米颗粒(NPs),获得Ag NPs/石墨烯复合材料。之后,将该复合材料作为导电填料,水性丙烯酸树脂作为连接料,通过添加适量消泡剂、流平剂和增稠剂等制备了水性环保导电油墨,发现印刷品在150℃下烧结20 min,其电阻率约为1.43×10-6Ω·m。最后,使用HFSS软件对射频识别(RFID)标签天线进行阻抗匹配设计,获得天线尺寸参数,将其定制图案用所得水性油墨进行丝网印刷获得标签天线,加装芯片制成半成品镶嵌(Inlay)并进行测试,其灵敏度可达-19.9 dBm,最佳读取距离12 m,能满足多种应用场景下的使用需求。