فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

در سال‌های اخیر، جوهرهای رسانای آب‌پایه به‌عنوان جایگزین‌های سازگار با محیط‌زیست برای سامانه‌های پایه‌حلالی مورد توجه قرار گرفته‌اند. کربن سیاه به‌عنوان یک ماده رسانای غیرفلزی و مقرون‌به‌صرفه، کاربرد گسترده‌ای در فرمولاسیون این جوهرها دارد. با این حال، دستیابی همزمان به پخش‌شوندگی مطلوب و هدایت الکتریکی بالا در جوهرهای آب‌پایه حاوی کربن سیاه، یک چالش اساسی است، زیرا مشخصه‌های ساختاری و سطحی کربن سیاه تاثیر متضادی بر این دو ویژگی دارند. این پژوهش به بررسی عوامل موثر بر پخش‌شوندگی و هدایت الکتریکی جوهر‌های آب‌پایه حاوی سه نوع کربن سیاه تولیدی شرکت کربن ایران (N-550، N-330 و N-234) با مشخصات متفاوت پرداخته است. خمیر جوهرها با استفاده از یک رزین اکریلیک، عامل پخش‌کننده پلیمری و به روش آسیاب ساچمه‌ای تهیه شدند. اگرچه پایداری هر سه جوهر به کمک آزمون سانتریفیوژ در دور بالا تایید گردید، اما این پراکنه‌ها رفتار رئولوژیکی و مشخصه‌های رنگ‌سنجی نسبتا متفاوتی داشتند. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی و آزمون الکتریکی نشان داد که جوهر حاوی ذرات N-234 به‌دلیل ریزساختار بازتر که به تشکیل شبکه نفوذ کمک می‌نماید، دارای بالاترین هدایت الکتریکی است. مقاومت سطحی در جوهر حاوی N-234 حدود نه برابر از جوهر حاوی N-550 کمتر است. به‌طور کلی، نتایج این مطالعه نشان می‌دهد که انتخاب کربن سیاه با ساختار کلوخه‌ای بازتر و سطح ویژه بالاتر، در کنار به‌کارگیری عامل پخش‌کننده مناسب و روش اختلاط صحیح، می‌تواند منجر به دستیابی همزمان پخش‌شوندگی و هدایت الکتریکی در جوهرهای آب‌پایه گردد. این یافته‌ها گامی مهم در جهت توسعه جوهرهای رسانای پایدار برای کاربردهای الکترونیک چاپی و پوشش‌های ضداستاتیک است.