Filmele conductoare electrice (ECF) sunt componente cruciale într -o gamă largă de dispozitive electronice moderne, de la ecrane tactile și afișaje flexibile la celule solare și senzori. Aceste filme oferă capacitatea de a efectua electricitate, menținând în același timp transparență, flexibilitate sau alte proprietăți dezirabile, în funcție de aplicație. În calitate de furnizor principal de filme conductoare electrice, explorăm în mod constant modalități de îmbunătățire a performanței lor, iar una dintre cele mai eficiente metode este prin utilizarea aditivilor. În această postare pe blog, vom aprofunda modul în care aditivii afectează performanța filmelor conductoare electrice.
1.. Tipuri de aditivi și funcțiile lor generale
Există mai multe tipuri de aditivi folosiți frecvent în filmele conductoare electrice, fiecare cu funcția sa unică.
Conductivitate - îmbunătățirea aditivilor
Unul dintre obiectivele principale atunci când lucrați cu ECFS este îmbunătățirea conductivității lor electrice. Conductivitatea - aditivi care îmbunătățesc, cum ar fi nanotuburile de carbon (CNTs), grafenul și nanoparticulele metalice, sunt adesea încorporate în matricea filmului. CNT -urile și grafenul au o conductivitate electrică intrinsecă excelentă datorită structurilor lor atomice unice. Când sunt adăugați la ECF, acestea formează căi conductive în cadrul filmului, permițând electronilor să curgă mai liber. Nanoparticulele metalice, cum ar fi nanoparticulele de argint sau cupru, pot crește semnificativ și conductivitatea. De exemplu, nanoparticulele de argint au o conductivitate electrică ridicată și pot fi bine dispersate în matricea filmului, creând o rețea de percolare care îmbunătățește conductivitatea generală a filmului.
Proprietate mecanică - Îmbunătățirea aditivilor
În multe aplicații, ECF trebuie să reziste la stresul mecanic, cum ar fi îndoirea, întinderea sau zgârierea. Aditivii precum polimerii cu flexibilitate ridicată și duritate pot fi folosiți pentru a îmbunătăți proprietățile mecanice ale filmului. De exemplu, se pot adăuga polimeri elastomerici pentru a face ECF mai flexibil și mai rezistent la fisurarea sub deformare. În plus, unele umpluturi anorganice, cum ar fi nanoparticulele de silice, pot îmbunătăți rezistența la duritate și la zgârieturi a filmului. Acești aditivi consolidează structura filmului, prevenind daunele în timpul manipulării și în utilizare practică.
Stabilitate - Îmbunătățirea aditivilor
ECF -urile sunt adesea expuse la diverși factori de mediu, cum ar fi oxigenul, umiditatea și căldura, care le pot degrada performanța în timp. Aditivii care îmbunătățesc stabilitatea sunt esențiali pentru a asigura fiabilitatea pe termen lung a filmelor. Se pot adăuga antioxidanți pentru a preveni oxidarea materialelor conductoare, în special pentru filmele conductoare pe bază de metal. Umiditate - Aditivii de epurare pot absorbi vaporii de apă, protejând filmul de efectele dăunătoare ale umidității. Căldura - stabilizatoarele pot fi, de asemenea, utilizate pentru a preveni degradarea termică a componentelor filmului la temperaturi ridicate.
2. Impactul aditivilor asupra conductivității electrice
Adăugarea aditivilor de conductivitate - îmbunătățirea poate avea un impact profund asupra performanței electrice a ECF. Concentrația și starea de dispersie a acestor aditivi sunt factori critici. Când concentrația de aditivi conductori este sub pragul de percolare, conductivitatea electrică a filmului rămâne relativ scăzută, deoarece nu există suficiente căi conductoare. Pe măsură ce concentrația crește dincolo de pragul de percolare, se stabilește o rețea conductivă continuă, iar conductivitatea filmului crește semnificativ.
Cu toate acestea, adăugarea excesivă de aditivi conductori poate avea și efecte negative. De exemplu, dacă nanoparticulele conductoare nu sunt bine dispersate în matricea filmului, acestea pot aglomera, ceea ce poate perturba căile conductoare și poate reduce conductivitatea generală. Mai mult decât atât, concentrații mari de aditivi pot afecta transparența filmului, care este o proprietate crucială pentru aplicații precum ecranele tactile. Prin urmare, găsirea concentrației optime și asigurarea unei bune dispersii a aditivilor conductori sunt provocări cheie în îmbunătățirea conductivității ECF.
3. Influență asupra proprietăților mecanice
Așa cum am menționat anterior, proprietatea mecanică - îmbunătățirea aditivilor poate transforma caracteristicile fizice ale ECF. Când se adaugă polimeri elastomerici pentru a spori flexibilitatea, filmul poate fi îndoit sau întins într -o măsură mai mare, fără a -și pierde conductivitatea electrică. Acest lucru este deosebit de important pentru dispozitivele electronice flexibile, unde ECF trebuie să se conformeze diferitelor forme.
Pe de altă parte, umpluturile anorganice pot îmbunătăți rezistența la duritate și la zgârieturi a filmului. De exemplu, în aplicațiile cu ecran tactil, ECF trebuie să reziste la zgârieturi de la utilizarea zilnică. Nanoparticulele de silice pot fi adăugate pentru a forma un strat de protecție dură pe suprafața filmului, prevenind zgârieturi și menținând integritatea stratului conductor. Cu toate acestea, adăugarea prea multor umpluturi anorganice poate face ca filmul să fie fragil, să reducă flexibilitatea acestuia și să crească riscul de crăpătură sub stres.
4. Efecte asupra stabilității
Stabilitate - Îmbunătățirea aditivilor joacă un rol vital în asigurarea performanței pe termen lung a ECF. Antioxidanții pot preveni oxidarea materialelor conductoare, ceea ce este deosebit de important pentru filmele conductoare pe bază de metal. Oxidarea poate forma oxizi de metal izolatori pe suprafața particulelor conductoare, crescând rezistența filmului. Prin adăugarea de antioxidanți, procesul de oxidare poate fi încetinit, menținând conductivitatea electrică a filmului în timp.
Umiditate - Aditivii de epurare pot absorbi vaporii de apă, ceea ce este benefic pentru ECF -uri sensibile la umiditate. Umiditatea poate provoca coroziunea componentelor metalice și umflarea matricilor polimerice, ambele pot degrada performanța filmului. Căldura - stabilizatorii sunt, de asemenea, importanți pentru aplicațiile în care ECF este expus la temperaturi ridicate. Acestea pot preveni descompunerea termică a componentelor filmului, asigurându -se că filmul își păstrează proprietățile electrice și mecanice la temperaturi ridicate.
5. Interacțiuni între aditivi și alte componente de film
Este important de menționat că aditivii nu acționează izolat, ci interacționează cu alte componente ale ECF. De exemplu, compatibilitatea dintre aditivii conductori și matricea polimerică este crucială pentru obținerea unei bune dispersii. Dacă aditivul și matricea nu sunt compatibile, aditivul se poate aglomera, ceea ce duce la o performanță slabă a filmului.
Prezența aditivilor poate afecta, de asemenea, procesul de întărire al filmului. Unii aditivi pot acționa ca catalizatori sau inhibitori pentru reacția de polimerizare în timpul procesului de formare a filmului. Prin urmare, este necesară o examinare atentă a acestor interacțiuni atunci când formulați ECF cu aditivi.
6. Aplicații și cerințe aditive aferente
Aplicații cu ecran tactil
În aplicațiile cu ecran tactil, ECF trebuie să aibă o conductivitate ridicată, o transparență bună și o flexibilitate mecanică excelentă. Pentru conductivitate, nanotuburile de carbon sau nanoparticulele de inniu - staniu - oxid (ITO) sunt adesea utilizate ca aditivi. Pentru a menține transparența, aditivii trebuie să fie bine dispersați la o concentrație scăzută. Proprietate mecanică - Îmbunătățirea aditivilor sunt, de asemenea, esențiali pentru a se asigura că filmul poate rezista la atingere și presiune repetată fără deteriorare.
Aplicații cu celule solare
Celulele solare necesită ECF cu o conductivitate ridicată pentru a colecta și transporta eficient transportatorii de sarcină generate. Conductivitatea - aditivii care îmbunătățesc, cum ar fi nanofirele de grafen sau metal, sunt utilizate în mod obișnuit. În plus, stabilitatea - aditivii îmbunătățitori sunt cruciali, deoarece celulele solare sunt expuse la lumina soarelui, căldură și umiditate pentru perioade îndelungate. Antioxidanții și umiditatea - aditivii de epurare pot ajuta la protejarea stratului conductiv de degradare, îmbunătățind eficiența generală și durata de viață a celulei solare.
7. Concluzie și apel la acțiune
Aditivii joacă un rol multifacet în afectarea performanței filmelor conductoare electrice. Acestea pot îmbunătăți conductivitatea, pot îmbunătăți proprietățile mecanice și pot crește stabilitatea, ceea ce face ca filmele să fie mai potrivite pentru o gamă largă de aplicații. În calitate de furnizor principal de filme conductoare electrice, avem o experiență vastă în formularea de filme cu diverși aditivi pentru a răspunde nevoilor diverse ale clienților noștri.
Dacă sunteți în căutarea unor filme conductoare electrice de înaltă calitate, cu performanțe optimizate, suntem aici pentru a vă oferi cele mai bune soluții. Oferim o serie deEliberați film,Film rezistent la rugină, șiFilm anti îmbătrânireOpțiuni, toate acestea pot fi personalizate în funcție de cerințele dvs. specifice. Indiferent dacă vă aflați în ecranul tactil, celula solară sau alte industrii electronice, echipa noastră de experți poate lucra cu dvs. pentru a dezvolta cele mai potrivite filme conductoare electrice pentru aplicațiile dvs. Contactați -ne astăzi pentru a începe o discuție de achiziții și explorați modul în care produsele noastre vă pot îmbunătăți proiectele.
Referințe
- Sh Lee, și colab., „Aditiv - compozite polimerice conductoare îmbunătățite pentru electronice flexibile”, Advanced Materials, vol. 30, nr. 21, 2018.
- X. Zhang și colab., „Efectul aditivilor asupra performanței filmelor conductive transparente bazate pe nanowire de argint”, Nanoscale, vol. 8, nu. 32, 2016.
- L. Wang, și colab., „Îmbunătățirea stabilității filmelor conductoare electrice bazate pe organice folosind aditivi”, Journal of Materials Chemistry C, Vol. 6, nu. 18, 2018.