Skip to main content
Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 4/2019

08.01.2019

Effect of PVP on fabrication of Cu nanoparticles using an electrical wire explosion method

verfasst von: Choong-Jae Lee, Kwang-Ho Jung, Bum-Geun Park, Yongil Kim, Seung-Boo Jung

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 4/2019

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

Cu nanoparticles have several advantages such as their high electrical and thermal conductivity and low cost. Electrical wire explosion (EWE) method is one of the methods used to fabricate metal nanoparticles. The advantages of this technique are the high purity of the nanoparticles, ability to employ this technique in large-scale manufacturing, and high energy efficiency. In previous research, polyvinylpyrrolidone (PVP) was shown to prevent the agglomeration of metal nanoparticles. However, the effect of PVP on Cu nanoparticle synthesis using the EWE method has not been investigated. This study describes the effects of PVP on the size and shape of Cu nanoparticles made by the EWE method. Experiments were carried out with Cu/PVP colloids that were exploded by a current pulse voltage within a few microseconds. The experiment was conducted with various contents and molecular weights of PVP. Fabricated Cu nanoparticles were identified with field-emission scanning electron microscopy and high-resolution transmission electron microscopy. The size of the Cu nanoparticles was measured by the direct light scattering method. The smallest nanoparticles were about 21 nm and obtained when PVP with a molecular weight of 360,000 and content of 1.0 wt% was used. The shape of the nanoparticles changed from anisotropic to isotropic with increasing content and molecular weight of PVP. The electrical resistivity of printed Cu patterns decreased as the Cu nanoparticle get smaller.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 340 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
1.
Zurück zum Zitat J. Perelaer, A.W.M. de Laat, C.E. Hendriksa, U.S. Schubert, J. Mater. Chem. 18, 3209 (2008)CrossRef J. Perelaer, A.W.M. de Laat, C.E. Hendriksa, U.S. Schubert, J. Mater. Chem. 18, 3209 (2008)CrossRef
2.
Zurück zum Zitat C.K. Kim, G.J. Lee, M.K. Lee, C.K. Rhee, Powder Technol. 263, 1 (2014)CrossRef C.K. Kim, G.J. Lee, M.K. Lee, C.K. Rhee, Powder Technol. 263, 1 (2014)CrossRef
3.
Zurück zum Zitat H.H. Nersisyan, J.H. Lee, H.T. Son, C.W. Won, D.Y. Maeng, Mater. Res. Bull. 38, 949 (2003)CrossRef H.H. Nersisyan, J.H. Lee, H.T. Son, C.W. Won, D.Y. Maeng, Mater. Res. Bull. 38, 949 (2003)CrossRef
4.
Zurück zum Zitat H.S. Kim, S.R. Dhage, D.E. Shim, H.T. Hahn, Appl. Phys. A 97, 791 (2009)CrossRef H.S. Kim, S.R. Dhage, D.E. Shim, H.T. Hahn, Appl. Phys. A 97, 791 (2009)CrossRef
5.
Zurück zum Zitat P. Pulkkinen, J. Shan, K. Leppa¨nen, A. Ka¨nsa¨koski, A. Laiho, M. Ja¨rn, H. Tenhu, Appl. Mater. Sci. 1, 519 (2009)CrossRef P. Pulkkinen, J. Shan, K. Leppa¨nen, A. Ka¨nsa¨koski, A. Laiho, M. Ja¨rn, H. Tenhu, Appl. Mater. Sci. 1, 519 (2009)CrossRef
6.
Zurück zum Zitat K.H. Jung, K.S. Kim, B.G. Park, S.B. Jung, J. Nanosci. Nanotechnol. 14, 9493 (2014)CrossRef K.H. Jung, K.S. Kim, B.G. Park, S.B. Jung, J. Nanosci. Nanotechnol. 14, 9493 (2014)CrossRef
7.
Zurück zum Zitat Y.H. Kim, D.K. Lee, B.G. Jo, J.H. Jeong, Y.S. Kang, Colloids Surf. A 284, 364 (2006)CrossRef Y.H. Kim, D.K. Lee, B.G. Jo, J.H. Jeong, Y.S. Kang, Colloids Surf. A 284, 364 (2006)CrossRef
8.
Zurück zum Zitat Y. Kobayashi, S. Ishida, K. Ihara, Y. Yasuda, T. Morita, S. Yamada, Colloid Polym. Sci. 287, 877 (2009)CrossRef Y. Kobayashi, S. Ishida, K. Ihara, Y. Yasuda, T. Morita, S. Yamada, Colloid Polym. Sci. 287, 877 (2009)CrossRef
9.
Zurück zum Zitat V.S. Giri, R. Sarathi, S.R. Chakravarthy, C. Venkataseshaiah, Mater. Lett. 58, 1047 (2004)CrossRef V.S. Giri, R. Sarathi, S.R. Chakravarthy, C. Venkataseshaiah, Mater. Lett. 58, 1047 (2004)CrossRef
10.
Zurück zum Zitat R. Sarathi, T.K. Sindhu, S.R. Chakravarthy, Mater. Charact. 58, 148 (2007)CrossRef R. Sarathi, T.K. Sindhu, S.R. Chakravarthy, Mater. Charact. 58, 148 (2007)CrossRef
11.
Zurück zum Zitat R. Sarathi, T.K. Sindhu, S.R. Chakravarthy, A. Sharma, K.V. Nagesh, J. Alloys Compd. 475, 658 (2009)CrossRef R. Sarathi, T.K. Sindhu, S.R. Chakravarthy, A. Sharma, K.V. Nagesh, J. Alloys Compd. 475, 658 (2009)CrossRef
12.
Zurück zum Zitat T.K. Sindhu, R. Sarathi, S.R. Chakravarthy, Nanotechnology 19, 025703 (2008)CrossRef T.K. Sindhu, R. Sarathi, S.R. Chakravarthy, Nanotechnology 19, 025703 (2008)CrossRef
13.
Zurück zum Zitat Y.E. Krasik, A. Fedotov, D. Sheftman, S. Efimov, A. Sayapin, V.T. Gurovich, D. Veksler, G. Bazalitski, S. Gleizer, A. Grinenko, V.I. Oreshkin, Plasma Sources Sci. Technol. 19, 034020 (2010)CrossRef Y.E. Krasik, A. Fedotov, D. Sheftman, S. Efimov, A. Sayapin, V.T. Gurovich, D. Veksler, G. Bazalitski, S. Gleizer, A. Grinenko, V.I. Oreshkin, Plasma Sources Sci. Technol. 19, 034020 (2010)CrossRef
14.
Zurück zum Zitat Y.W. C.Cho, C. Choi, G.W. Kang, Lee, Appl. Phys. Lett. 91, 141501 (2007)CrossRef Y.W. C.Cho, C. Choi, G.W. Kang, Lee, Appl. Phys. Lett. 91, 141501 (2007)CrossRef
15.
Zurück zum Zitat R. Sarathi, T.K. Sindhu, S.R. Chakravarthy, Mater. Lett. 61, 1823 (2007)CrossRef R. Sarathi, T.K. Sindhu, S.R. Chakravarthy, Mater. Lett. 61, 1823 (2007)CrossRef
16.
Zurück zum Zitat A. Grinenko, A. Sayapin, V. Tz. S. Gurovich, J. Efimov, Ya.E. Felsteiner, Krasik, J. Appl. Phys. 97, 023303 (2005)CrossRef A. Grinenko, A. Sayapin, V. Tz. S. Gurovich, J. Efimov, Ya.E. Felsteiner, Krasik, J. Appl. Phys. 97, 023303 (2005)CrossRef
17.
Zurück zum Zitat A. Grinenko, Ya.E. Krasik, S. Efimov, A. Fedotov, V. Tz. Gurovich, Phys. Plasmas 13, 042701 (2006)CrossRef A. Grinenko, Ya.E. Krasik, S. Efimov, A. Fedotov, V. Tz. Gurovich, Phys. Plasmas 13, 042701 (2006)CrossRef
18.
Zurück zum Zitat Y. Jianfeng, Z. Guisheng, H. Anming, Y.N. Zhou, J. Mater. Chem. 21, 15981 (2011)CrossRef Y. Jianfeng, Z. Guisheng, H. Anming, Y.N. Zhou, J. Mater. Chem. 21, 15981 (2011)CrossRef
19.
Zurück zum Zitat Y. Borodko, S.E. Habas, M. Koebel, P. Yang, H. Frei, G.A. Somorjai, J. Phys. Chem. B 110, 23052 (2006)CrossRef Y. Borodko, S.E. Habas, M. Koebel, P. Yang, H. Frei, G.A. Somorjai, J. Phys. Chem. B 110, 23052 (2006)CrossRef
20.
21.
22.
Zurück zum Zitat S. Jeong, K. Woo, D. Kim, S. Lim, J.S. Kim, H. Shin, Y. Xia, J. Moon, Adv. Funct. Mater. 18, 679 (2008)CrossRef S. Jeong, K. Woo, D. Kim, S. Lim, J.S. Kim, H. Shin, Y. Xia, J. Moon, Adv. Funct. Mater. 18, 679 (2008)CrossRef
23.
25.
Zurück zum Zitat K.M. Koczkur, S. Mourdikoudis, L. Polavarapu, S.E. Skrabalak, Dalton Trans. 44, 17883 (2015)CrossRef K.M. Koczkur, S. Mourdikoudis, L. Polavarapu, S.E. Skrabalak, Dalton Trans. 44, 17883 (2015)CrossRef
26.
Zurück zum Zitat S. Krishnan, A.S.M.A. Haseeb, M.R. Johan, Ceram. Int. 40, 9907 (2014)CrossRef S. Krishnan, A.S.M.A. Haseeb, M.R. Johan, Ceram. Int. 40, 9907 (2014)CrossRef
27.
Zurück zum Zitat S. Krishnan, A.S.M.A. Haseeb, M.R. Johan, J. Nanopart. Res. 15, 1410 (2013)CrossRef S. Krishnan, A.S.M.A. Haseeb, M.R. Johan, J. Nanopart. Res. 15, 1410 (2013)CrossRef
28.
Zurück zum Zitat P. Zeng, S. Zajac, P.C. Clapp, J.A. Rifkin, Mater. Sci. Eng. A 252, 301 (1998)CrossRef P. Zeng, S. Zajac, P.C. Clapp, J.A. Rifkin, Mater. Sci. Eng. A 252, 301 (1998)CrossRef
29.
Metadaten
Titel
Effect of PVP on fabrication of Cu nanoparticles using an electrical wire explosion method
verfasst von
Choong-Jae Lee
Kwang-Ho Jung
Bum-Geun Park
Yongil Kim
Seung-Boo Jung
Publikationsdatum
08.01.2019
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 4/2019
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-019-00696-4

Weitere Artikel der Ausgabe 4/2019

Journal of Materials Science: Materials in Electronics 4/2019 Zur Ausgabe

Neuer Inhalt