導電油墨的導電機理是什么？

??導電油墨的導電機理直接影響著(zhù)用導電油墨印刷的導線(xiàn)墨膜 的導電行為。導電油墨的導電機理主要包括宏觀(guān)的滲流理論（Percolation Theory) 和微觀(guān) 的量子力學(xué)隧道效應 （Tunneling Effect) 。 導 電油墨中金屬微粒體積分數既是導電油墨電化學(xué)性能的一個(gè)重要 指標，也是影響導電油墨流變特性的一個(gè)關(guān)鍵因素。

??(1) 滲流理論:在導線(xiàn)的印刷墨膜中，若導電金屬微粒的體積 分數/?很高，微粒相互直接接觸，或是微粒間隙小于原子的正常遷 移距離（約為lOrnn)時(shí)，導線(xiàn)墨膜沿著(zhù)外加電場(chǎng)方向即可形成連續 的導電通道網(wǎng)絡(luò )，自由電子沿著(zhù)導電通道直接移動(dòng)形成電流。

??墨 膜中金屬微粒越多，粒子間隙越小，處于接觸狀態(tài)的金屬微粒越 多，導電網(wǎng)絡(luò )越密，導線(xiàn)的導電能力越強，這就是導電油墨的滲流 現象。(2) 隧道效應：當印刷墨膜中導電金屬微粒的體積分數乂降 低，導電油墨中的導電通道逐漸減小,一部分金屬微粒被絕緣介質(zhì) 完全分割開(kāi)來(lái)，還有一部分金屬微粒仍彼此相連。

??當絕緣介質(zhì)小 于lOOrnn時(shí)，由于熱振動(dòng)而被激活的電子也能越過(guò)絕緣層所形成 的勢壘而躍遷到相鄰導電微粒上，形成較大的隧道電流，或是越過(guò) 很低的絕緣層勢皇而流動(dòng)，產(chǎn)生較大的場(chǎng)致發(fā)射電流，此時(shí)絕緣層 界面起著(zhù)相當于內部分布電容的作用，這是導電油墨的“隧道效 應”現象。

??隨著(zhù)印刷墨膜中導電金屬微粒體積分數/?的變化，導電油墨 的滲流現象和隧道效應也相應存在或消失，進(jìn)而印刷的導線(xiàn)墨膜 的導電行為也呈現出三種不同的狀態(tài)。在只有導電油墨的滲流現象存在,微粒間隙小于l〇nm時(shí)，絕 緣聚合物基體在墨膜中只是一些孤立的小島，油墨的導電機制類(lèi) 似于純固體金屬的導電,保持自由電子在金屬中的遷移特性，其導電性由導電金屬微粒的歐姆導電作用決定。

??但油墨中的絕緣聚合 物島延長(cháng)了自由電子的導電通道，對金屬導電載流子有較強的散 射作用，使得電子的平均自由行程略有減小。在微粒間隙大于10nm小于lOOnm時(shí)，自由電子的傳輸方式有 沿著(zhù)迷津結構的滲透和金屬微粒間的電子隧穿兩種，導線(xiàn)墨膜的 導電行為是隧道效應、滲濾效應的綜合。

??若導電油墨中金屬微粒的體積分數乂持續降低，微粒間隙大 于lOOnm時(shí)，導電油墨由金屬的迷津結構變?yōu)榻饘傥⒘Ｔ诮^緣介 質(zhì)中間的一個(gè)個(gè)孤立小島，微粒間的滲透通道密度減小，金屬電導 逐漸減弱，那些相鄰孤立金屬微粒之間通過(guò)熱或場(chǎng)激發(fā)隧道效應 來(lái)輸運載流子的過(guò)程變得日益重要。

??直至墨膜中自由電子躍遷現 象消失，標簽天線(xiàn)的導線(xiàn)墨膜幾乎成為絕緣體。