[发明专利]一种导电浆料流变性能的测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及光伏行业，尤其是一种导电浆料流变性能的测试方法。

背景技术

光伏行业用导电浆料是一种黏度系数在剪切速率变化时不能保持为常数的流体，测量该流体的流变性能主要是指测量流体的粘度及触变性。粘度是流体的一种物理属性，用以衡量流体的粘性，是流变学中用来描述抵抗剪切引发变形的物理参数；触变性描述了流体“由于触动而形变”的具有重要工业意义的流变学现象，是表征与时间有关的流体特性，是涂料、食品、化妆品、药品及其它重要工业产品的一项非常重要的特性。

目前浆料流变性能的测试采用ASTM D2196测试标准，其包括A、B、C三个测试方法。测试方法A用来确定在给定转速下流体的表观粘度，通过Brookfield旋转粘度计测量恒定转速下转子的扭矩来表征流体表观粘度；测试方法B和C测量剪切变稀触变性流体的触变性能，通过Brookfield旋转粘度计测量一系列给定转速下流体的粘度，粘度随着固定转速的升高而降低，触变性的大小通过比较低转速和高转速下的粘度值来获得(测试方法B)，或比较高剪切前后粘度的大小来获得(测试方法B和C)；测试方法C描述的是高剪切下测量流体粘度的方法。根据ASTM标准，触变性大小通过剪切稀化指数(TI)来表征：TI＝η1/η2，η1为较低剪切速率对应的粘度值，η2为10倍的低剪切速率值对应的粘度值，TI越大，剪切稀化程度越高。

测试方法A是测量流体的表观粘度，存在的不足是：测试方法A测量的是流体在单一固定转速下的表观粘度，而非牛顿流体在低剪切、中剪切和高剪切区域表征的实际应用意义各不相同，低剪切(静止状态)区域表征的是流体的存储性能，中剪切区域表征的是流体的搅拌性能，高剪切区域表征的是流体的实际使用性能(比如浆料的印刷性能或者涂料的滚涂/喷涂性能)，所以测试方法A无法完整表征非牛顿流体的流变性能。

测试方法B和C测试的是剪切变稀触变性流体的触变性能，存在的不足是：

1.TI指数是指相差10倍的剪切速率下流体稳定态的粘度之比，在流体实际应用中，比如说涂料，喷涂时剪切速率大于10⁴S^-1，刷涂/滚涂时剪切速度范围在10³S^-1～10⁴S^-1，而流平/流挂时剪切速度范围在10^-3S^-1～10⁰S^-1，所以相差10倍的剪切速率无法更好的用来表征流体的触变性能；

2.TI指数测试了从低剪切到高剪切流体稳定态时的粘度，没有测试从高剪切速率重新回到低剪切速率时的流体粘度，在流体实际应用中，比如说导电浆料经丝网印刷到电池片上后，浆料的结构会瞬时回复，需要提供经过印刷后浆料的粘度回复到初始低剪切速率时粘度的测试数据；

3.测试方法没有涉及从高剪切速率变到低剪切速率时流体结构回复时间的测试，在流体实际应用中，比如说导电浆料经丝网印刷到电池片上后，需要提供其结构瞬时回复的时间，以便提高进入下一道工序的生产效率。

综上所述，目前的测试方法存在明显的缺陷，寻找一种精确、全面的表征浆料流变性能的方法至关重要。

发明内容

本发明针对Brookfield旋转粘度计测定浆料流变性能的测试方法存在的问题，研究开发了一种更加全面和精确的测定导电浆料流变性能的测试方法。

本发明采用AR-G2型流变仪，通过校准仪器精度、设置温度、选择夹具、校准夹具，然后样品载入、测试样品和确定流变性能完成导电浆料流变性能的测试，具体通过以下步骤实现：

a)校准仪器精度  在相邻温度间隔大于10℃的三个温度下测量标准油粘

                度，与每个温度下对应的标准粘度对比，确保精度符

                合仪器规定范围；

b)设置温度      将测试温度设置为确定温度；

c)选择夹具      根据样品量和样品组成选择锥板夹具或平板夹具；

d)校准夹具      对所选夹具，对仪器空气轴承摩擦系数、空气轴承惯

                量、测量系统惯量、扭矩映射及夹具与底板间隙值

                Gap的零位点进行系统校准因素的验证；

e)样品载入      将样品载入底座平板中央，以50～200um·s^-1的速度下