Електрическите проводими филми (ECFs) са решаващи компоненти в широк спектър от съвременни електронни устройства, от сензорни екрани и гъвкави дисплеи до слънчеви клетки и сензори. Тези филми предлагат способността за провеждане на електричество, като същевременно поддържат прозрачност, гъвкавост или други желани свойства, в зависимост от приложението. Като водещ доставчик на електрически проводими филми, ние непрекъснато изследваме начините за подобряване на тяхната работа и един от най -ефективните методи е чрез използването на добавки. В тази публикация в блога ще се задълбочим как добавките влияят на работата на електрически проводими филми.
1. Видове добавки и техните общи функции
Има няколко вида добавки, които обикновено се използват в електрически проводими филми, всеки със своята уникална функция.
Проводимост - Подобряване на добавките
Една от основните цели при работа с ECFs е да подобрят електрическата си проводимост. Проводимост - Подобряване на добавките, като въглеродни нанотръби (CNT), графен и метални наночастици, често са включени във филмовата матрица. CNT и графен имат отлична вътрешна електрическа проводимост поради техните уникални атомни структури. Когато се добавят към ECF, те образуват проводими пътища във филма, което позволява на електроните да текат по -свободно. Металните наночастици, като сребърни или медни наночастици, също могат значително да увеличат проводимостта. Например, сребърните наночастици имат висока електрическа проводимост и могат да бъдат добре - разпръснати във филмовата матрица, създавайки мрежа за перколация, която повишава общата проводимост на филма.
Механично свойство - Подобряване на добавките
В много приложения ECF трябва да издържат на механично напрежение, като огъване, разтягане или надраскване. Добавки като полимери с висока гъвкавост и здравина могат да се използват за подобряване на механичните свойства на филма. Например, могат да се добавят еластомерни полимери, за да направят ECF по -гъвкав и устойчив на напукване под деформация. Освен това, някои неорганични пълнители, като наночастици от силициев диоксид, могат да засилят твърдостта и устойчивостта на надраскване на филма. Тези добавки подсилват структурата на филма, предотвратявайки щетите по време на работа и практическа употреба.
Стабилност - Подобряване на добавките
ECF често са изложени на различни фактори на околната среда, като кислород, влага и топлина, които могат да влошат работата им във времето. Добавките, които подобряват стабилността, са от съществено значение, за да се гарантира дългосрочната надеждност на филмите. Могат да се добавят антиоксиданти, за да се предотврати окисляването на проводимите материали, особено за проводими филми, базирани на метал. Влага - Почистване на добавки могат да абсорбират водната пара, предпазвайки филма от пагубните ефекти на влагата. Топлината - Стабилизаторите също могат да се използват за предотвратяване на термично разграждане на филмовите компоненти при повишени температури.
2. Влияние на добавките върху електрическата проводимост
Добавянето на проводимост - повишаване на добавките може да окаже дълбоко влияние върху електрическата характеристика на ECF. Състоянието на концентрацията и дисперсията на тези добавки са критични фактори. Когато концентрацията на проводимите добавки е под прага на просмукване, електрическата проводимост на филма остава сравнително ниска, тъй като няма достатъчно проводими пътища. Тъй като концентрацията се увеличава извън прага на просмукване, се установява непрекъсната проводима мрежа и проводимостта на филма се увеличава значително.
Въпреки това, прекомерното добавяне на проводими добавки също може да има отрицателни ефекти. Например, ако проводящите наночастици не са добре - разпръснати във филмовата матрица, те могат да се агломерат, което може да наруши проводимите пътища и да намали общата проводимост. Освен това високите концентрации на добавки могат да повлияят на прозрачността на филма, което е решаващо свойство за приложения като сензорни екрани. Следователно, намирането на оптималната концентрация и осигуряването на добра дисперсия на проводимите добавки са ключови предизвикателства за подобряване на проводимостта на ECF.
3. Влияние върху механичните свойства
Както бе споменато по -рано, механичното свойство - подобряването на добавките може да трансформира физическите характеристики на ECF. Когато се добавят еластомерни полимери за повишаване на гъвкавостта, филмът може да бъде огънат или разтегнат в по -голяма степен, без да губи електрическата си проводимост. Това е особено важно за гъвкавите електронни устройства, където ECF трябва да съответства на различни форми.
От друга страна, неорганичните пълнители могат да подобрят твърдостта и устойчивостта на надраскване на филма. Например, при приложения на сензорния екран, ECF трябва да устои на драскотини от ежедневната употреба. Наночастиците на силициев диоксид могат да се добавят, за да образуват твърд защитен слой на повърхността на филма, предотвратявайки драскотини и поддържане на целостта на проводящия слой. Въпреки това, добавянето на твърде много неорганични пълнители може да направи филма крехка, намалявайки нейната гъвкавост и увеличаване на риска от напукване под стрес.
4. Ефекти върху стабилността
Стабилността - Подобряването на добавките играе жизненоважна роля за осигуряване на дългосрочната ефективност на ECF. Антиоксидантите могат да предотвратяват окисляването на проводимите материали, което е особено важно за проводящите филми, базирани на метал. Окисляването може да образува изолационни метални оксиди върху повърхността на проводимите частици, увеличавайки устойчивостта на филма. Чрез добавяне на антиоксиданти процесът на окисляване може да бъде забавен, поддържайки електрическата проводимост на филма с течение на времето.
Влага - Почистване на добавки могат да абсорбират водната пара, което е полезно за ECF, които са чувствителни към влагата. Влагата може да причини корозия на металните компоненти и подуване на полимерните матрици, и двете могат да влошат изпълнението на филма. Топлината - Стабилизаторите също са важни за приложенията, при които ECF е изложен на високи температури. Те могат да предотвратят термичното разлагане на компонентите на филма, като гарантират, че филмът запазва своите електрически и механични свойства при повишени температури.
5. Взаимодействия между добавки и други компоненти на филма
Важно е да се отбележи, че добавките не действат изолирано, а взаимодействат с други компоненти на ECF. Например, съвместимостта между проводимите добавки и полимерната матрица е от решаващо значение за постигане на добра дисперсия. Ако добавката и матрицата не са съвместими, добавката може да се агломерат, което води до лошо изпълнение на филма.
Наличието на добавки също може да повлияе на процеса на втвърдяване на филма. Някои добавки могат да действат като катализатори или инхибитори за реакцията на полимеризация по време на процеса на формиране на филма. Следователно е необходимо внимателно разглеждане на тези взаимодействия при формулиране на ECF с добавки.
6. Приложения и свързани с това изисквания за добавяне
Приложения на сензорен екран
При приложенията на сензорния екран ECF трябва да имат висока проводимост, добра прозрачност и отлична механична гъвкавост. За проводимост, въглеродните нанотръби или наночастиците на оксид -оксид (ITO) често се използват като добавки. За да се поддържа прозрачността, добавките трябва да бъдат добре - разпръснати при ниска концентрация. Механично свойство - Подобряването на добавките също е от съществено значение, за да се гарантира, че филмът може да издържи на многократно докосване и натиск без повреди.
Приложения за слънчеви клетки
Слънчевите клетки изискват ECF с висока проводимост за ефективно събиране и транспортиране на генерираните носители на заряд. Обикновено се използват проводимост - повишаване на добавките, като графен или метални нанопроводници. Освен това, стабилността - повишаването на добавките е от решаващо значение, тъй като слънчевите клетки са изложени на слънчева светлина, топлина и влага за дълги периоди. Антиоксидантите и влагата - пречистващи добавки могат да помогнат за предпазване на проводимия слой от разграждане, подобряване на общата ефективност и продължителност на живота на слънчевата клетка.
7. Заключение и призив за действие
Добавките играят многостранна роля за влияние върху работата на електрически проводими филми. Те могат да подобрят проводимостта, да подобрят механичните свойства и да увеличат стабилността, като правят филмите по -подходящи за широк спектър от приложения. Като водещ доставчик на електрически проводими филми, ние имаме богат опит в формулирането на филми с различни добавки, за да отговорим на разнообразните нужди на нашите клиенти.
Ако търсите висококачествени електрически проводими филми с оптимизирана производителност, ние сме тук, за да ви предоставим най -добрите решения. Ние предлагаме гама отОсвобождаване на филм,Устойчив на ръжда филмиАнти -стареещ филмОпции, всички от които могат да бъдат персонализирани според вашите специфични изисквания. Независимо дали сте в сензорния екран, слънчевите клетки или други електронни индустрии, нашият експертен екип може да работи с вас, за да разработи най -подходящите електрически проводими филми за вашите приложения. Свържете се с нас днес, за да започнете дискусия за обществени поръчки и да проучите как нашите продукти могат да подобрят вашите проекти.
ЛИТЕРАТУРА
- SH Lee, et al., "Адитивни - подобрени проводими полимерни композити за гъвкава електроника", Advanced Materials, vol. 30, не. 21, 2018.
- X. Zhang, et al., „Ефект на добавките върху изпълнението на сребърни наноирски прозрачни проводими филми“, Nanoscale, vol. 8, не. 32, 2016.
- L. Wang, et al., "Подобряване на стабилността на електрически проводими филми, базирани на органично, използвайки добавки", Journal of Materials Chemistry C, Vol. 6, не. 18, 2018.