Električni provodljivi filmovi (ECFS) su ključne komponente u širokom rasponu modernih elektroničkih uređaja, od dodirnih ekrana i fleksibilnih prikazivanja solarnih ćelija i senzora. Ovi filmovi nude sposobnost provođenja električne energije uz održavanje transparentnosti, fleksibilnosti ili drugih poželjnih svojstava, ovisno o aplikaciji. Kao vodeći dobavljač električnih provodljivih filmova, stalno istražujemo načine za poboljšanje njihovih performansi, a jedna od najefikasnijih metoda je korištenjem aditiva. U ovom blogu ćemo se obvezati kako aditivi utječu na performanse električnih provodljivih filmova.
1. Vrste aditiva i njihovih općih funkcija
Postoji nekoliko vrsta aditiva koji se obično koriste u električnim provodljivim filmovima, svaki sa njegovim jedinstvenom funkcijom.
Provodljivost - poboljšanje aditiva
Jedan od glavnih ciljeva prilikom rada sa ECF-ima je poboljšanje njihove električne provodljivosti. Provodljivost - poboljšanje aditiva, poput ugljičnih nanotubija (CNTS), grafen i metalni nanočestica, često su ugrađene u filmsku matricu. CNTS i grafen imaju odličnu unutarnju električnu provodljivost zbog njihovih jedinstvenih atomskih struktura. Kada se doda u ECF, oni formiraju provodljive puteve unutar filma, omogućavajući elektronima da slobodnijim teku. Metalne nanočerakte, poput srebra ili bakrenih nanočestica, također mogu značajno povećati provodljivost. Na primjer, srebrni nanočestici imaju visoku električnu provodljivost i mogu biti dobro - raštrkane u filmskoj matrici, stvarajući perkolacijsku mrežu koja poboljšava cjelokupnu provodljivost filma.
Mehanička imovina - Poboljšanje aditiva
U mnogim aplikacijama ECF-ovi moraju izdržati mehanički stres, poput savijanja, istezanja ili grebanja. Aditivi poput polimera s velikom fleksibilnošću i žilavošću mogu se koristiti za poboljšanje mehaničkih svojstava filma. Na primjer, elastomerni polimeri mogu se dodati kako bi ECF učinili fleksibilnijom i otpornijom na pucanje pod deformacijom. Uz to, neki anorganski punila, poput silikatičkih nanočestica, mogu poboljšati tvrdoću i otpornost na ogrebotine filma. Ovi aditivi pojačavaju filmsku strukturu, sprečavajući štetu tokom rukovanja i praktične upotrebe.
Stabilnost - poboljšanje aditiva
ECF-ovi su često izloženi različitim okolišnim faktorima, poput kisika, vlage i vrućine, što može izbiti njihovo izvedbu s vremenom. Aditivi koji poboljšavaju stabilnost su neophodne za osiguranje dugoročne pouzdanosti filmova. Antioksidanti se mogu dodati kako bi se spriječilo oksidaciju provodljivih materijala, posebno za provodljive filmove na temelju metala. Vlaga - aditivi za čišćenje mogu apsorbirati vodenu paru, zaštitu filma iz štetnih učinaka vlage. Toplina - stabilizatori se takođe mogu koristiti za sprečavanje termičke degradacije komponenti filma na povišenim temperaturama.
2. Uticaj aditiva na električnu provodljivost
Dodavanje provodljivosti - poboljšanje aditiva može imati dubok utjecaj na električne performanse ECF-a. Stanje koncentracije i disperzije tih aditiva su kritični faktori. Kada je koncentracija provodljivih aditiva ispod praga perkolacije, električna provodljivost filma ostaje relativno niska jer nema dovoljno provodljivih puta. Kako se koncentracija povećava izvan praga perkolacije, uspostavlja se kontinuirana provodljiva mreža, a provodljivost filma značajno se povećava.
Međutim, pretjerano dodavanje provodljivih aditiva također može imati negativne efekte. Na primjer, ako provodljivi nanočesticle nisu dobro - raspršeni u filmskoj matrici, oni mogu aglomerat, što može poremetiti provodljive staze i smanjiti cjelokupnu provodljivost. Štaviše, visoke koncentracije aditiva mogu uticati na transparentnost filma, što je ključno svojstvo za aplikacije kao što su ekrane osetljiv na dodir. Stoga su pronalaženje optimalne koncentracije i osiguravanje dobre disperzije provodnih aditiva ključni su izazovi u poboljšanju provodljivosti ECF-a.
3. Uticaj na mehanička svojstva
Kao što je spomenuto ranije, mehanička imovina - poboljšanje aditiva može transformirati fizičke karakteristike ECF-ova. Kada se dodaju elastomerni polimeri da bi se poboljšala fleksibilnost, film se može saviti ili se protezati u većoj mjeri bez gubitka električne provodljivosti. Ovo je posebno važno za fleksibilne elektroničke uređaje, gdje ECF treba u skladu s različitim oblicima.
S druge strane, anorganski punila mogu poboljšati tvrdoću i otpornost na ogrebotine filma. Na primjer, u aplikacijama zaslona osjetljivog na dodir, ECF treba odoljeti ogrebotinama iz svakodnevne upotrebe. Silicijske nanočestice mogu se dodati kako bi se formirao tvrdo - zaštitni sloj na površini filma, sprječavajući ogrebotine i održavanje integriteta provodljivog sloja. Međutim, dodavanje previše anorganskih punila može učiniti da filma krhka, smanjujući svoju fleksibilnost i povećanje rizika od pucanja pod stresom.
4. Efekti na stabilnost
Stabilnost - poboljšanje aditiva igraju vitalnu ulogu u osiguravanju dugoročnih performansi ECF-a. Antioksidanti mogu spriječiti oksidaciju provodljivih materijala, što je posebno važno za provodljive filmove na temelju metala. Oksidacija može formirati izolacijske metalne okside na površini provodljivih čestica, povećavajući otpor filma. Dodavanjem antioksidanata, proces oksidacije može se usporiti, održavajući električnu provodljivost filma s vremenom.
Vlaga - aditivi za čišćenje mogu apsorbirati vodenu paru, što je korisno za ECF-ove koji su osjetljivi na vlagu. Vlažnost može prouzrokovati koroziju metalnih komponenti i oticanje polimernih matrica, a oba mogu degradirati performanse filma. Toplina - stabilizatori su također važni za aplikacije u kojima je ECF izložen visokim temperaturama. Oni mogu spriječiti toplotnu raspadanje komponenti filma, osiguravajući da film zadržava električna i mehanička svojstva na povišenim temperaturama.
5. Interakcije između aditiva i drugih filmskih komponenti
Važno je napomenuti da aditivi ne djeluju u izolaciji, već komuniciraju s drugim komponentama ECF-a. Na primjer, kompatibilnost između provodljivih aditiva i polimernih matrica ključna je za postizanje dobre disperzije. Ako aditiv i matrica nisu kompatibilni, aditiv može aglomerat, što dovodi do loših performansi filma.
Prisutnost aditiva takođe može uticati na proces izbijanja filma. Neki aditivi mogu djelovati kao katalizatori ili inhibitori za reakciju polimerizacije tijekom filma - procesa formiranja. Stoga je potrebno pažljivo razmatranje ovih interakcija prilikom formulisanja ECF-a sa aditivima.
6. Aplikacije i povezani zahtjevi za aditive
Aplikacije za ekranu osjetljivim na dodir
U aplikacijama zaslona osjet na dodir ECF-ovi moraju imati visoku provodljivost, dobru transparentnost i odličnu mehaničku fleksibilnost. Za provodljivost, karbonski nanotubs ili indijum - limenke - oksid (ITO) nanočestice često se koriste kao aditivi. Za održavanje transparentnosti, aditivi trebaju biti dobro - raštrkane se na niskoj koncentraciji. Mehanička imovina - Poboljšanje aditiva također su neophodno osigurati da se film može izdržati ponoviti dodir i pritisak bez oštećenja.
Primjene solarnih ćelija
Solarne ćelije zahtijevaju ECFS sa velikom provodljivošću za efikasno prikupljanje i prevoz generiranih nosača naboja. Provodljivost - poboljšanje aditiva, kao što su grafen ili metalni nanowires, obično se koriste. Uz to, stabilnost - poboljšanje aditiva su presudne jer su solarne ćelije izložene suncu, toplini i vlazi dugim periodima. Antioksidanti i vlaga - aditivi za čišćenje mogu pomoći u zaštiti provodljivog sloja od degradacije, poboljšavajući ukupnu efikasnost i životni vijek solarne ćelije.
7. Zaključak i poziv na akciju
Aditivi Igraju višefačenu ulogu u utjecaju na performanse električnih provodljivih filmova. Oni mogu poboljšati provodljivost, poboljšati mehanička svojstva i povećati stabilnost, čineći filmove pogodnijim za širok spektar primjene. Kao vodeći dobavljač električnih provodljivih filmova, imamo veliko iskustvo u formulirajućim filmovima s različitim aditivima kako bismo ispunili različite potrebe naših kupaca.
Ako tražite visoko-kvalitetne električne provodljive filmove s optimiziranim performansama, tu smo da vam pružimo najbolja rješenja. Nudimo niz odIzdati film,Rezistentni film, iFilm protiv starenjaOpcije, a sve se mogu prilagoditi prema vašim specifičnim zahtjevima. Bez obzira na to da li ste u dodirnom zaslonu, solarnim ćelijama ili drugim elektronskim industrijama, naš stručni tim može sarađivati s vama da razvijete najprikladnije električne provodljive filmove za vaše aplikacije. Kontaktirajte nas danas da biste započeli raspravu o nabavci i istraživanje kako naši proizvodi mogu poboljšati vaše projekte.
Reference
- Sh Lee, i dr., "Aditiv - poboljšani provodljivi polimerni kompoziti za fleksibilnu elektroniku", napredni materijali, vol. 30, ne. 21, 2018.
- X. Zhang, i dr., "Učinak aditiva na performanse srebrnih transparentnih provodnih filmova na bazi srebra nanowire," Nanoscale, vol. 8, ne. 32, 2016.
- L. Wang, et al., "Poboljšanje stabilnosti organskih - baziranih električnih provodnih filmova koristeći aditive", časopis za hemiju materijala C, vol. 6, ne. 18, 2018.