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導(dǎo)電塑料

添加時(shí)間:2017/9/18 9:37:21

導(dǎo)電塑料是將樹脂和導(dǎo)電物質(zhì)混合,用塑料的加工方式進(jìn)行加工的功能型高分子材料。主要應(yīng)用于電子、集成電路包裝、電磁波屏蔽等領(lǐng)域。
1、按照電性能分類,可分為:絕緣體、防靜電體、導(dǎo)電體、高導(dǎo)體。 通常電阻值在1010Ω·cm以上的稱為絕緣體; 電阻值在104~109Ω·cm 范圍內(nèi)的稱作半導(dǎo)體或防靜電體; 電阻值在104Ω·cm以下的稱為導(dǎo)電體; 電阻值在100Ω·cm以下甚至更低的稱為高導(dǎo)體。
2、按導(dǎo)電塑料的制作方法分類,可分為結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電塑料和復(fù)合型導(dǎo)電塑料。 結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電塑料又稱本征型導(dǎo)電塑料,是指本身具有導(dǎo)電性或經(jīng)化學(xué)改性后具有導(dǎo)電性的塑料。結(jié)構(gòu)型高分子導(dǎo)電材料主要有:
(1)π共軛系高分子:如聚乙炔、(Sr)n、線型聚苯、層狀高聚物等;
(2)金屬螯合物:如聚酮酞菁;
(3)電荷移動型高分子絡(luò)合物:如聚陽離子、CQ絡(luò)合物。
這一類高分子材料的生產(chǎn)成本高、工藝難度大,至今尚無大量生產(chǎn),廣泛應(yīng)用的導(dǎo)電高分子材料一般都是復(fù)合型高分子材料,其填充物質(zhì)主要有:
a、金屬分散系; b、炭黑系; c、有機(jī)絡(luò)合物分散系。
3、按用途的不同分類,可分為:抗靜電材料、導(dǎo)電材料和電磁波屏蔽材料。
導(dǎo)電塑料不僅在抗靜電添加劑、計(jì)算機(jī)抗電磁屏幕和智能窗等方面的應(yīng)用已快速的發(fā)展,而且在發(fā)光二極管、太陽能電池、移動電話、微型電視屏幕乃至生命科學(xué)研究等領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用前景。此外,導(dǎo)電塑料和納米技術(shù)的結(jié)合,還將對分子電子學(xué)的迅速發(fā)展起到推動作用。將來,人類不僅可以大大提高計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度,而且還能縮小計(jì)算機(jī)的體積。因此,有人預(yù)言,未來的筆記本電腦可以裝進(jìn)手表中。
我們通常認(rèn)為塑料導(dǎo)電性極差,因此被用來制作導(dǎo)線的絕緣外套。但澳大利亞的研究人員發(fā)現(xiàn),當(dāng)將一層極薄的金屬膜覆蓋至一層塑料層之上,并借助離子束將其混入高分子聚合體表面,將可以生成一種價(jià)格低、強(qiáng)度高、韌性好且可導(dǎo)電的塑料膜。
取得這一成果的小組由兩位來自澳大利亞昆士蘭大學(xué)的專家領(lǐng)導(dǎo),分別是保羅·麥里迪斯(Paul Meredith)教授和助理教授本·鮑威爾(Ben Powell),以及一位來自新南威爾士大學(xué)的專家亞當(dāng)·米考林(Adam Micolich)教授。他們的這一成果已經(jīng)發(fā)表于《ChemPhysChem》雜志。該項(xiàng)研究所依據(jù)的實(shí)驗(yàn)由前昆士蘭大學(xué)博士生安德魯·斯蒂芬森(Andrew Stephenson)進(jìn)行。離子束技術(shù)在微電子工業(yè)領(lǐng)域被廣泛運(yùn)用來測試半導(dǎo)體,如硅片的導(dǎo)電性能。但將這種技術(shù)應(yīng)用到塑料膜材料的嘗試是從上世紀(jì)80年代才開始起步的,一直進(jìn)展不大,直到現(xiàn)在才取得突破。麥里迪斯教授介紹說:“這個(gè)小組所作的工作,簡單來說就是借助離子束技術(shù)改變塑料膜材料的性質(zhì),使其具備類似金屬的功能,能夠向?qū)Ь本身那樣導(dǎo)電,甚至可以變成超導(dǎo)體,當(dāng)溫度低到一定程度時(shí)電阻變?yōu)榱。?
為了顯示這種材料的潛在應(yīng)用價(jià)值,小組采用這種材料,參照工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制作了電阻溫度計(jì)。在和同類型的鉑電阻溫度計(jì)進(jìn)行對比測試時(shí),新材料制作的產(chǎn)品顯示了類似,甚至更優(yōu)越的性能!斑@種材料的有趣之處在于我們幾乎保留了高分子聚合物的全部優(yōu)勢——機(jī)械柔韌性、高強(qiáng)度,低成本,但與此同時(shí)它卻又具有良好的導(dǎo)電性,而這通?刹皇撬芰蠎(yīng)該具有的特性!泵卓剂纸淌谡f!斑@種材料開創(chuàng)了一個(gè)塑料導(dǎo)體的新天地。”
而安德魯·斯蒂芬森則認(rèn)為這項(xiàng)技術(shù)最令人興奮之處在于這種薄膜的導(dǎo)電性可以進(jìn)行精確的調(diào)整或設(shè)定,這將具有非常廣闊的應(yīng)用前景。他說:“事實(shí)上,我們可以將這種材料的導(dǎo)電性更改10個(gè)數(shù)量級,簡單的說,這就像是我們在制作這種材料時(shí),手里擁有100億種選擇。理論上說,我們可以制造出完全不導(dǎo)電的塑料,或者導(dǎo)電性和金屬一樣好的塑料,以及介于兩者之間的全部可能性!
這種新材料可以利用的微電子工業(yè)常用的設(shè)備輕易地制造出來,并其相比傳統(tǒng)的高分子半導(dǎo)體材料,這種新材料對暴露在氧氣中的抗氧化能力也要高得多。 研究人員表示,綜合以上這些優(yōu)勢,這種借助離子束處理高分子聚合物得到的薄膜材料將具有廣闊的應(yīng)用前景,它是現(xiàn)代和未來技術(shù)的完美融合。

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