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导电塑料的应用及分类

发布时间:2018-07-19 13:55:37   来源:   作者:   人气:

     导电塑料图通常认为塑料的导电性极差,因此被用来制作导线的绝缘外套。但最近研究人员发现,当将一层极薄的金属膜覆盖至一层塑料层之上,并借助离子束将其混入高分子聚合体表面,将可以生成一种价格低、强度高、韧性好且可导电的塑料膜。如图为澳大利亚科学家造出的一块可导电塑料。

 

取得这一成果的小组由两位来自澳大利亚昆士兰大学的专家领导,分别是保罗·麦里迪斯(Paul Meredith)教授和助理教授本·鲍威尔(Ben Powell),以及一位来自新南威尔士大学的专家亚当·米考林(Adam Micolich)教授。

 

导电塑料是将树脂和导电物质混合,用塑料的加工方式进行加工的功能型高分子材料。导电塑料不仅在抗静电添加剂、计算机抗电磁屏幕和智能窗等方面的应用已快速的发展,而且在发光二极管、太阳能电池、移动电话、微型电视屏幕乃至生命科学研究等领域也有广泛的应用前景。此外,导电塑料和纳米技术的结合,还将对分子电子学的迅速发展起到推动作用。将来,人类不仅可以大大提高计算机的运算速度,而且还能缩小计算机的体积。因此,有人预言,未来的笔记本电脑可以装进手表中。 

 

一、导电塑料的分类

 

1、按导电塑料的制作方法可分为结构型导电塑料和复合型导电塑料。结构型导电塑料又称本征型导电塑料,是指本身具有导电性或经化学改性后具有导电性的塑料。主要有:

 

(1)π共轭系高分子:如聚乙炔、(Sr)n、线型聚苯、层状高聚物等;

 

(2)金属螯合物:如聚酮酞菁;

 

(3)电荷移动型高分子络合物:如聚阳离子、CQ络合物。 这一类高分子材料的生产成本高、工艺难度大,至今尚无大量生产,现在广泛应用的导电高分子材料一般都是复合型高分子材料,其填充物质主要有:

 

a、金属分散系; b、炭黑系; c、有机络合物分散系。

 

2、按用途的不同分类,可分为:抗静电材料、导电材料和电磁波屏蔽材料。

 

二、导电塑料的主要用途

 

 (1)在电子、电器领域中作集成电路、晶片、传感器护套等精密电子元件生产过程中使用的防静电周转箱、IC及LCD托盘、IC封装、晶片载体、薄膜袋等。

 

(2)防爆产品的外壳及结构件,如:煤矿、油船、油田、粉尘及可燃气体等场合中使用的电器产品外壳及结构件。

 

(3)中、高压电缆中使用的半导电屏蔽料。

 

(4)电讯、电脑,自动化系统、工业用电子产品、消费用电子产品、汽车用电子产品等领域中的电器产品EMI屏蔽外壳。

 

导电塑料在其他方面还有更多的应用,比如,利用它对电信号的敏感性,可以用来制作传感器;由于它能够吸收微波,调制成飞机涂料还可以起到逃避雷达的隐型效果;在火箭、船舶、石油管道以及污水管道中,还可以发挥它的防腐功能。

 

三、应用实例

 

导电塑料应用1.应用于太阳能电池板  

 

右图这种塑料是普林斯顿大学研究人员新开发的技术成果,该研究由化学工程副教授Yueh-Lin Loo主持。由于塑料生产可产生铟锡氧化物副产品-在太阳能电池板上使用的昂贵导电材料,这可以大大降低太阳能电池板的制造成本。 

 

2.应用于电位器等电子元件

 

四、导电塑料的优点

 

导电塑料有3个显著的优点:①无需二次加工;②屏蔽性与成型制品一次完成(省力、经济);③在长期使用过程中(如震动、湿热环境因素下)安全、可靠,不会产生剥离和脱落现象