[发明专利]基于氧化钒纳米颗粒的油墨组合物

权利要求书

1.一种增材制造RF器件，其包括打印在基材上以形成信号线的导电油墨和打印在基材上作为开关的油墨组合物，所述油墨组合物包括：

氧化钒纳米颗粒和载体溶剂；

其中所述载体溶剂包括2-甲氧基乙醇、氯苯和乙醇中的一种或多种；

其中所述油墨组合物响应于足以使增材制造RF器件重构的外部刺激而表现出可逆的绝缘体至导体的转变；

其中所述氧化钒纳米颗粒包括V2O5、V2O3和VO2中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的RF器件，其中所述氧化钒纳米颗粒为二氧化钒纳米颗粒。

3.根据权利要求2所述的RF器件，其中所述二氧化钒纳米颗粒的晶体结构相为单斜相和四方相中的一种或多种。

4. 根据权利要求3所述的RF器件，其中所述二氧化钒纳米颗粒包括在真空下200℃至400℃的温度下退火3 h得到的纯M相二氧化钒纳米颗粒。

5. 根据权利要求4所述的RF器件，其中所述二氧化钒纳米颗粒包括在真空下300℃的温度下退火3 h得到的纯M相二氧化钒纳米颗粒。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的RF器件，其中所述外部刺激为温度的变化。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的RF器件，其中所述油墨组合物在室温下表现出绝缘性。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的RF器件，其中所述油墨组合物在70℃下表现出导电性。

9. 根据权利要求1至5中任一项所述的RF器件，其中所述氧化钒纳米颗粒的负载量为10 wt%。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的RF器件，其中所述油墨组合物响应于足以增加或降低增材制造RF器件的频率的温度变化而表现出可逆的绝缘体至导体的转变。

11.根据权利要求1至5中任一项所述的RF器件，其中所述油墨组合物的制备方法，包括：将氧化钒纳米颗粒和2-甲氧基乙醇、氯苯和乙醇中的一种或多种接触以形成溶液；和将溶液充分混合，以将氧化钒纳米颗粒分散在溶液中。

12.根据权利要求11所述的RF器件，其中所述制备方法还包括将分散液过滤以分离过大的颗粒聚集体。

13.根据权利要求1至5中任一项所述的RF器件，其中所述导电油墨为银有机络合物油墨。

14.增材制造权利要求1至13中任一项所述的RF器件的方法，包括：

将一层或多层所述油墨组合物打印到基材上；

将打印的油墨组合物加热至选定温度或在选定温度下加热打印的油墨组合物；其中所述加热包括在真空下退火至100-200℃或在100-200℃下退火；和

将一层或多层所述导电油墨打印到基材上。

15.根据权利要求14所述的方法，其中在60℃或更低的温度下进行打印所述油墨组合物；所述加热包括在真空下退火至200℃或在200℃下退火1h。

16.根据权利要求14至15中任一项所述的方法，其中在大气压下进行打印。

17.根据权利要求14至15中任一项所述的方法，其中打印包括以任何足以形成RF开关的形式或模式将一个或多个墨滴喷射到基材上。

18.根据权利要求14至15中任一项所述的方法，其中所述基材包括PI、PET、PEN、玻璃、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯和聚乳酸中的一种或多种。

19.根据权利要求14至15中任一项所述的方法，其中所述RF器件是天线，所述油墨组合物打印在天线臂的间隙中。