电化学传感器电极网版印刷技术简介

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网版印刷电极的基层可以使用硬性材料，如陶瓷、玻璃、铝片等，也可以选用柔性材料，如 PET、PVC、PDMS等。网版印刷油墨主要由色料、连接料和助剂组成。对于印刷生物传感器电极来说，惰性电极的工作电极和对电极一般选用碳或惰性金属油墨，而检测电压的参比电极选用银/氯化银油墨。印刷电极作为传感器识别系统与检测信号转换输出设备的中间桥梁，接受催化物质与底物反应电子，再和检测设备连接将电信号放大输出，所以电极图案设计以及印刷方法可以多样化，如图1为一种双电极印刷过程。此工作电极与对比电极设计为并排方式，先于基层A印刷两条导电油墨B，作为与检测设备连接的导线；将惰性油墨C印至导线一端形成电极；在其中一个电极上固定催化物质作为工作电极D，另一个则为对比电极；后在电极末端印刷一层绝缘油墨E，为防止在检测过程中导线参与催化反应。其中，对于酶电极传感器来说，是将生物酶以及介体材料固定在工作电极，或是按照一定配比加入电极油墨进行直接印刷制得酶电极传感器；无酶电极传感器可以先将催化材料与催化载体材料复合，再将复合催化材料固定在工作电极或加入电极抽墨印刷制得无酶电极传感器。网版印刷传感器充分发挥了两种技术的优势特点，使得传感器制作上生产简单、成本低廉、实现批量化生产，一次性使用；性能上灵敏度高、测量方便、测试时间短、稳定性好。

网版印刷电极的相关内容

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1．玻璃制品蚀刻丝印 长期以来，玻璃制品的蚀刻装饰，是在玻璃表层热涂蜡层及其它增固材料，溅镀金电极，作为抗蚀层，然后再在涂层上用针、小刀等刻出图案纹样，露出玻璃表面，然后在此部位上着氟氢酸进行腐蚀。此工艺延续至今还有厂家应用，但其加工方法费时、费力、效率低下。丝印蚀刻工艺，使玻璃制品的蚀刻装饰变得简便、省时、省力。玻璃的蚀刻丝印，有热印及冷印两种方法。热塑性蚀刻丝印，是将石蜡、沥青、硬脂酸等所配制的粘合剂，加入少量的抗蚀粉调制成抗蚀印料，通过热印丝网版，按设计图样，把印料刮印至玻璃表面，溅镀金电极种类，形成抗蚀膜的。抗蚀膜上露出玻璃的部分，即是需要蚀刻的图案。蚀刻采用氯氟酸进行，蚀刻后要用开水冲洗掉印在玻璃上的抗蚀层。玻璃丝印蚀刻，也可以采用冷印方法进行。抗蚀印料可使用的沥青漆加抗蚀粉，也可购买市售的抗依油墨。印刷完成后，溅镀金电极使用，待抗蚀膜完全干燥，便可进行腐蚀了。热印适于二方连续、四方连续图案纹样的蚀刻，冷印适应单独纹样的蚀刻。

2．玻璃冰花丝印 冰花俗称桔皮纹，它实际上是非常细小的低熔点玻璃颗粒。这种细小的玻璃颗粒，含铅成分高，有彩色和无色两种，彩色的色相有红、黄、蓝、绿、白等，亦可配制出中间色调。丝印冰花装饰，素雅大方，多用于建筑玻璃装饰和工艺美术玻璃装饰，如玻璃器皿、灯具等的装饰。丝印玻璃冰花装饰，是先在玻璃表层丝印有色或无色的玻璃熔剂层（助熔剂），然后再将冰花玻璃颗粒撒在这层玻璃熔剂层上．通过500~590℃的烧结，使玻璃表面的熔剂层和冰花颗粒层共熔而产生浮雕效果的。如在玻璃上丝印的是有色熔剂，而微的冰花是透明的，通过高温共熔，则玻璃冰花纹样部位的熔剂层退色，而在玻璃面上形成有色、隆起的透明浮雕纹样。

丝网印刷（网版印刷）油墨概述

网版印刷又称为丝网印刷，印刷的方式是在印版的背面铺展油墨，印版的图文部分由能够通过油墨的网孔组成，空白部分由感光胶膜覆盖，印刷时用刮墨刀移动施压，使油墨从印版的网孔中漏印到承印物表面，形成印刷品。

丝网印刷应用范围广泛，适合于在任何承印材料上印刷，如纸张、纸板、塑料、木材、织物、玻璃、陶瓷、金属、皮革、标牌等，可以在平面上印刷，还可以在曲面上印刷。对于不同的承印材料印刷油墨也是不同的，主要可分为纸类丝网油墨、织布类丝网油墨、塑料类丝网油墨、金属类丝网油墨和玻璃类丝网油墨等。丝网油墨的一个突出的问题是墨层厚，影响油墨的干燥速度，因此丝网印刷的印刷速度受到限制。丝网油墨的干燥形式通常以氧化聚合干燥和挥发干燥为主。目前开发使用的紫外光辐射固化油墨和电子束固化油墨对于丝网印刷的油墨干燥和印刷速度的提高将起促进作用。

丝网印刷油墨具有稠度大、黏度小、流动度适中的特点，黏度通常控制在3～12Pa·s之间。这样能使油墨在施压下容易透过网孔，形成印迹，其墨膜厚度在8～30μm之间。丝网油墨具有遮盖力强、在承印物表面附着性好、颜色鲜艳、光泽度好的特点，但耐光性、耐摩擦性较差。在印刷过程中，可根据需要选择适当的溶剂来调整油墨的黏度和流动性。氧化聚合干燥型丝网油墨在使用时可适量加入干燥剂以提高油墨的干燥性。

在丝网印刷中，氧化聚合干燥型油墨连结料由树脂、干性植物油和一定量的溶剂组成；挥发干燥型油墨连结料由树脂和挥发性溶剂组成。在组成配比中，颜料含量为20%～40%，树脂为15%～25%，溶剂及油类为25%～40%，填充料和辅助剂为2%～5%。

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