导电高分子材料的应用
导电高分子材料的研究和应用

导电高分子材料的研究和应用近年来,导电高分子材料得到了越来越多的关注。
这种材料能够将电能转化为热能,具有较高的电导率和良好的机械性能,因此在可穿戴电子设备、柔性电子、智能材料等领域具有广泛的应用前景。
本文将就导电高分子材料的研究进展和应用领域进行探讨。
一、导电高分子材料的分类和制备方法导电高分子材料的分类多种多样,包括导电聚合物和导电复合材料等。
其中导电聚合物主要包括导电聚苯胺、导电聚丙烯酰胺和聚电解质等。
这些聚合物具有较高的导电性能和良好的稳定性,可以在应力、温度和化学环境等多种条件下均能保持稳定的电导率。
导电复合材料是指将导电材料与聚合物基体复合而成的材料。
导电材料可以是金属、碳纳米管、石墨烯等等,具有较高的导电性能。
而聚合物基体则可以提供良好的机械性能和稳定性。
导电复合材料的制备方法包括化学合成、物理混合和化学还原等。
二、导电高分子的应用领域1. 可穿戴设备随着移动互联网和物联网技术的不断发展,可穿戴设备逐渐得到人们的关注。
作为这一领域的重要材料之一,导电高分子可以用于制作柔性传感器、智能手表、智能眼镜等设备中的电子元件。
相比于传统的刚性电子元件,导电高分子材料可以更好地贴合皮肤,不影响使用者的日常生活。
2. 柔性电子柔性电子作为一种颠覆性的技术,将改变现有的电子产品设计理念。
导电高分子材料可以在这一领域中扮演重要的角色。
制备柔性电子的关键在于材料的柔软性和可弯折性。
而导电高分子材料具有较好的柔软性和可弯折性,因此可以作为柔性电子的重要材料之一。
3. 智能材料智能材料是指能够对外界刺激做出相应反应的材料。
导电高分子材料可以通过改变电流、温度等条件来实现形变、液滴运动等智能性能。
此外,导电高分子材料还可以应用于电磁屏蔽、光电和声音传感器等领域。
三、导电高分子材料未来的发展方向随着科技的不断发展和人们对高性能、高稳定性的需求不断增加,导电高分子材料未来的发展方向也越来越多样。
以下是未来导电高分子材料的几个发展趋势:1. 提高导电性目前导电高分子材料的电导率还有一定的提升空间。
导电高分子材料的制备和应用

导电高分子材料的制备和应用随着科学技术的不断进步,导电高分子材料正在成为越来越热门的研究领域。
这种材料具有优异的导电性能,常常被应用于电子、光电器件、生物传感器、电池等领域。
本文旨在简单概述导电高分子材料的制备和应用。
一、导电高分子材料的制备1.导电高分子材料的分类导电高分子材料通常被分为两类,一类是掺杂型,一类是导电聚合物。
掺杂型材料包括掺杂离子、离子对、离子复合物和负载粒子等。
离子掺杂聚合物在聚合物链中引入离子,使其导电。
离子对和复合物采用离子对层压结构来确保导电性。
负载粒子通常包括金属粒子、碳纳米管、石墨烯等导电粒子。
导电聚合物包括共轭聚合物、环氧聚合物、烷基聚合物、嵌段共聚物等。
在这些材料中,通过自身的分子结构构建共轭结构,从而使导电性明显增强。
2.掺杂型材料制备(1)共轭聚合物和碳纳米管的掺杂将聚合物和碳纳米管混合,使碳纳米管作为传导通道,以确保聚合物电子的传输。
(2)金属粒子掺杂将金属离子与聚合物混合,甚至在溶液中加入还原剂或其他化学试剂,再通过化学还原或热还原将金属粒子还原到聚合物中。
3.导电聚合物制备导电聚合物制备方法主要有:聚合法、离子交换、有机金属配合物等。
二、导电高分子材料的应用1.生物传感器导电高分子材料在生物传感器中的应用越来越广泛,其灵敏度和特异性优于一些已知的传感器。
导电高分子材料可以被制成微传感器和纳米传感器,具有微型和便携的特点,能够感知生物化学物质的变化并快速反应。
2.电子和光电器件导电高分子材料是许多电子和光电器件必不可少的原材料,如半导体器件、发光二极管、太阳能电池等。
3.电池导电高分子材料在新型电池的研究中具有潜在的应用价值。
例如,聚乙烯醇/碳纳米管复合体已被制成可充电锂离子电池的正极材料。
4.柔性电子设备导电高分子材料在柔性电子设备中的应用受到越来越多的关注。
它们可以制成薄膜和纤维材料,使设备更加轻便和灵活。
总的来说,导电高分子材料是当前研究的一个热门领域,其制备方法和应用范围不断扩大。
导电高分子材料的应用与性能优化

导电高分子材料的应用与性能优化近年来,导电高分子材料在科技领域的应用越来越广泛。
这种材料不仅具备传统高分子材料的优点,如轻质、透明、可塑性强等,还具有导电性能,能够在电子器件、储能设备和柔性电子等领域发挥重要作用。
本文将介绍导电高分子材料的一些应用领域,并探讨如何优化其性能。
一、导电高分子材料在电子器件领域的应用导电高分子材料在电子器件领域的应用已经取得了显著的进展。
例如,在有机太阳能电池中,导电高分子材料可以作为光伏层的主要材料,用于吸收光能并将其转化为电能。
相较于传统的无机太阳能电池,有机太阳能电池具有柔性、轻薄等特点,并且制造过程更加简便。
通过优化导电高分子材料的特性,我们可以提高有机太阳能电池的转换效率,推动其在可再生能源领域的应用。
此外,导电高分子材料还广泛应用于传感器领域。
例如,纳米尺度的导电高分子材料可以制造成高灵敏度的压力传感器,用于测量压力变化。
这种传感器可以广泛应用于医疗设备、人体健康监测等领域,帮助人们监测身体健康状况。
通过对导电高分子材料的控制和改良,可以提高传感器的灵敏度和稳定性,使其更具实用性和可靠性。
二、导电高分子材料在储能领域的应用随着可再生能源的快速发展,储能技术也变得越来越重要。
而导电高分子材料在储能领域的应用正受到广泛关注。
由于其良好的电导率和可塑性,导电高分子材料被用作储能设备的电极材料。
例如,锂离子电池中的正负极材料可以采用导电高分子材料进行改进,以提高其电化学性能和循环寿命。
此外,导电高分子材料还可以用于柔性超级电容器。
与传统电容器相比,柔性超级电容器在能量密度和功率密度等方面具有明显优势,因此在电动车、消费电子等领域有着广阔的应用前景。
为了优化导电高分子材料在储能领域的性能,研究人员进行了大量工作。
他们通过调控导电高分子材料的结构和界面特性,改善电化学性能和储能效率。
同时,通过合理设计电极结构和电解液体系,也能进一步提高导电高分子材料储能器件的性能。
导电高分子材料的制备及应用

导电高分子材料的制备及应用导电高分子材料是近年来新型材料领域的重要研究方向之一。
它不仅有着传统高分子材料的优良性能,还具有导电性能,这使它在电子、光电、传感等领域具有广泛的应用前景。
一、导电高分子材料的制备方法导电高分子材料的制备方法可以分为两类,一类是掺杂法,另一类是共聚法。
(一)掺杂法掺杂法是将传统高分子材料中掺入导电材料,通过形成导电通道来提高材料的导电性能。
在这种方法中,导电材料通常是一种或多种有机或无机材料,如氧化物、硫化物、金属粉末、金属氧化物等。
这种方法的优点是简单易行,材料处理容易,但缺点是导电性能不够稳定,导电性能不如共聚法。
(二)共聚法共聚法是在传统高分子材料中引入具有导电性能的单体,通过共聚反应来生产导电高分子材料。
共聚单体可以是含有共轭结构的有机化合物,如噻吩、氧吩等。
这种方法的优点是导电性能好,稳定性高,但需要更复杂的制备条件和更高的技术要求。
二、导电高分子材料的应用导电高分子材料具有优异的导电性能和高机械强度,因此在电子、光电和传感器等领域应用广泛,下面对其应用进行简要介绍。
(一)电子领域导电高分子材料是一种重要的电子材料,因为它们可以用于制造导电线路板、热敏电阻、电磁屏蔽材料等。
这些导电高分子材料可以在达到非常高的电流密度时保持它们的性能,因此可以用于高压电器件和电源应用。
(二)光电领域导电高分子材料还具有一些光电性质,例如光电导性、光电致变性、光电响应和光致发光等。
这些性质使它们能够应用于光电传感器和光伏电池等领域。
(三)传感领域导电高分子材料在传感器领域,特别是化学传感器和生物传感器中应用广泛。
它们的高灵敏度和高选择性,使它们成为一种灵敏和快速的检测和监测工具。
总之,导电高分子材料的制备和应用已经得到了广泛的关注和研究。
基于其优异的性能,导电高分子材料将在未来得到更加广泛的应用。
导电高分子材料的应用研究状况及发展趋势

导电高分子材料的应用研究状况及发展趋势导电高分子材料的应用非常广泛。
首先,导电高分子材料在电子器件领域具有重要应用。
它们可以作为导电层、电极材料或者作为接触材料应用于OLED、OPV、OFET等器件中,改善器件的性能和稳定性。
其次,导电高分子材料在光电器件方面也有广泛应用。
例如,导电高分子材料可以用作透明电极在柔性有机太阳能电池中,提高电池的可弯曲性和稳定性。
此外,导电高分子材料还可以应用于能源存储领域,例如作为超级电容器的电极材料,提高超级电容器的能量密度和功率密度。
另外,导电高分子材料还可以用于生物传感领域,通过改变电荷转移性质来检测生物分子的存在。
在导电高分子材料的研究领域,目前主要集中在材料合成和性能改进方面。
为了实现导电性能,研究人员通常引入导电性的官能团或者直接制备掺杂型高分子材料。
例如,通过掺杂含有高度共轭结构的杂化分子到高分子材料中,如对苯二甲酸二甲酯(PTCDI)或者卟吩类分子,来提高导电性能。
此外,研究人员还通过优化高分子材料内部的相结构,改善材料的导电性能。
导电高分子材料的发展趋势主要包括以下几个方面。
首先,对于导电高分子材料的研究将趋向于合成方法和材料设计的精确化。
研究人员将继续探索不同的化学合成方法和材料设计策略,以获得具有高导电性能和稳定性的导电高分子材料。
其次,导电高分子材料在柔性电子领域的应用将得到进一步拓展。
随着柔性电子器件的发展,导电高分子材料将成为一个重要的研究和应用领域。
此外,为了提高导电高分子材料的性能和稳定性,研究人员也将继续通过掺杂、界面改性等手段来改进材料性能。
最后,值得注意的是,导电高分子材料仍然存在一些挑战。
首先,导电高分子材料的导电性能相对较差,需要进一步提高。
其次,导电高分子材料的稳定性也需要改进,特别是在长时间使用和极端环境下的应用中。
另外,导电高分子材料的成本也需要进一步降低,以促进其在大规模应用中的普及。
综上所述,导电高分子材料具有广泛的应用前景,在电子器件、光电器件、能源存储、生物传感等领域都有重要作用。
导电高分子材料在太阳能电池中的应用

导电高分子材料在太阳能电池中的应用随着对可再生能源研究的不断深入,太阳能电池作为一种非常广泛应用的新型能源技术,成为了可持续发展的重点之一。
而在太阳能电池中,导电高分子材料的应用,更是被越来越多的研究者所青睐。
一、导电高分子材料概述导电高分子材料,简单来说,就是指具有导电性质的高分子材料。
由于其独特的基本结构和电学性质,使得它们具备了高导电率、导电稳定性和高光电转换效率等特点,赋予了其在太阳能电池中的广泛应用价值。
目前,常见的导电高分子材料主要包括有机导电高分子材料和无机导电高分子材料两类。
其中,有机导电高分子材料性质柔软、可塑性强、容易加工,常见的有:聚咔唑、聚苯胺、聚噻吩等。
而无机导电高分子材料则主要由金属氧化物、碳基材料等组成,从而具有优异的导电性能,比如:氧化铟锡(ITO)、氧化锌(ZnO)、氧化铋(Bi2O3)等。
二、导电高分子材料在太阳能电池中的应用1、有机太阳能电池(Organic Solar Cell,OSC)有机太阳能电池是由有机导电高分子光敏材料组成的光电转换器件。
其基本结构是聚合物和全染料太阳能电池(P-Type/N-Type)。
在有机太阳能电池中,导电高分子材料可以应用于有机太阳能电池的所有层次,包括光敏层、电子传输材料层、电极材料层等。
其中,光敏层是太阳能电池的重要组成部分,其能够吸收光的能量并转换为电能。
导电高分子材料可作为有机太阳能电池的光敏层,具有优异的光电转换效率、稳定性等特点。
同时,聚合物的可调制性使得光敏层能够通过对聚合物的相关合成技术进行调控,从而实现光电转换效率的提高。
2、无机太阳能电池(Inorganic Solar Cell,ISC)无机太阳能电池是由无机导电高分子光敏材料组成的光电转换器。
同样地,导电高分子材料在无机太阳能电池中也可以应用于多层次组成部分。
在无机太阳能电池中,光敏层通常是由银锡硒(Ag(In)Se)、铜铟硒(CuInSe2)等无机材料构成的。
导电高分子材料的进展及应用

导电高分子材料的进展及应用近年来,随着电子信息技术的迅猛发展,导电高分子材料越来越受到人们的关注。
导电高分子材料不仅具有普通高分子材料的优良性能,还具有良好的导电性、导热性、光学特性和机械性能。
在传感器、聚合物太阳能电池、有机发光二极管、导电墨水等领域具有广泛的应用前景。
目前,导电高分子材料的研究热点主要包括三大方面:第一,寻求新型导电高分子材料,如类金属、碳基高分子材料等,以提高材料的导电性和稳定性;第二,研究合成导电高分子材料的新方法,如单体共聚合法、离子液体法等,以提高材料的性能和制备效率;第三,开发导电高分子材料的新应用,如导电隔热材料、柔性电子器件等,以拓宽其应用范围。
其中,类金属和碳基高分子材料是当前研究的重点。
类金属高分子材料由于具有良好的导电性和机械性能,已被广泛应用于传感器、聚合物太阳能电池等领域。
碳基高分子材料因其具有嵌入式的碳元素,不仅具有好的导电性和机械性能,还具有优异的化学稳定性和生物兼容性,因此也具有广泛的应用前景。
另外,导电高分子材料的制备方法也得到了不断的改进。
单体共聚合法是当前研究的热点之一。
该方法可以将不同单体进行共聚合,以得到具有多种性质的高分子材料;离子液体法则可制备无机-有机复合材料,以提高材料的导电性和稳定性。
最后,导电高分子材料的应用前景也十分广阔。
导电隔热材料是目前研究的热点之一,其可以用于隔热材料和导热材料。
同时,柔性电子器件也是导电高分子材料的研究热点。
相较于传统的硅基材料,导电高分子材料更加轻薄柔软,可以制成柔性电子器件,应用于可穿戴电子、智能家居等领域。
总之,导电高分子材料具有广泛的应用前景,并且其研究重点逐渐向新材料、新方法、新应用领域发展。
相信在不久的将来,导电高分子材料将会得到更广泛的应用。
导电高分子材料制备及其应用

导电高分子材料制备及其应用随着科学技术的不断发展,导电高分子材料已经成为了一种十分热门的材料。
导电高分子材料的制备主要是利用高分子材料的导电性质,将其制备成具有导电性能的材料,然后进一步应用到各种领域当中。
一、导电高分子材料的制备方法导电高分子材料的制备方法很多,其中较为常见的有以下几种:1. 化学还原法化学还原法主要是通过还原剂的作用,使含有金属离子的高分子材料还原成具有金属性质的材料。
这种方法简单易行,但是对高分子材料的电化学性能有一定影响。
2. 物理气相沉积法物理气相沉积法是通过将高分子材料加热至一定温度,然后将金属蒸气沉积到高分子材料表面,制备出金属导体高分子复合材料。
这种方法可以制备出具有优异性能的导电高分子材料。
3. 溶液凝胶法溶液凝胶法是利用含有金属离子的溶液,通过在高分子材料中加入凝胶剂,使高分子材料凝胶,并且将金属离子和高分子材料形成化学结合,制备出导电高分子材料。
这种方法既简单又易行,制备出来的导电高分子材料也具有优异的性能。
二、导电高分子材料的应用领域导电高分子材料具有很广泛的应用领域,在电子、医药、新能源等领域都有广泛的应用。
1. 电子领域在电子领域,导电高分子材料主要应用于塑料透明导电膜、显示器件及其驱动电路、LED器件、半导体器件等。
这些应用大大提高了电子设备及电子行业的性能和品质。
2. 医药领域在医药领域,导电高分子材料主要应用于生体医学成像、药物输送、人工器官制备、医用传感器等。
这些应用可以为医学诊疗提供便利和支持。
3. 新能源领域在新能源领域,导电高分子材料主要应用于太阳能电池、燃料电池、储能设备、电动汽车等。
这些应用可以为能源领域提供更好的可持续发展方案。
三、导电高分子材料的未来展望随着科学技术的不断进步,导电高分子材料也将在更多的领域得到应用。
我们可以采用更多的制备方法和新的复合策略来制备出更优异的导电高分子材料,进而拓展更广阔的应用领域。
在未来,导电高分子材料也将逐渐走向实用化,进一步推动工业革命和人类生活的不断进步。
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导电高分子材料的应用中国地质大学,材化学院,武汉430000摘要:本文简略介绍导电高分子材料的类型和部分制备方法,与介绍导电高分子材料目前的应用,如在除可用作电器元件外,还可用作二次电池的电极材料、防静电涂层及电显示材料和隐身技术等,是一类性能优异的新型功能材料。
关键词:导电高分子材料复合型导电高分子材料结构型导电高分子隐身材料引言:2000年的诺贝尔化学奖得主通过研究证明了大家通常认为绝缘的高分子材料在一定的条件下也可以具有导电性。
从那以后,导电高分子材料这一门新兴的学科就此迅速发展,成为材料学科研究中重要的一部分。
导电高分子材料因其独特的结构和物理化学性质而在很多方面得到广泛应用,例如已经在隐身技术、显示器、电池、电子器件、生物医药、传感器等方面得到广泛的应用。
虽然导电高分子材料的发展只有三十多年的历史,但由于这门学科本身有着极其巨大的学术价值和应用前景,所以吸引了世界各国的科学家从事该领域的研究。
导电高分子材料具有如下优点:比金属导体轻,对光电具有各向异性,易于成膜加工,可利用外界条件光、电、热、压力等改变或调节导电体的物理性质,可通过设计分子结构合成特种功能的导电性材料。
导电性高分子材料可分为两大类:一类是复合型导电高分子材料,另一类是结构型导电高分子材料。
1.结构型导电高分子1.1概念结构型导电高分子是指高分子本身或少量掺杂后具有导电性质,一般是电子高度离域的共轭聚合物经过适当电子受体或供体进行掺杂后制得的从导电时载流子的种类来看,结构型导电高分子主要分为两类:(1)离子型导电高分子,它们导电时的载流子主要是离子。
(2)电子型导电高分子,导电时的载流子主要是电子(或空穴) ,主要是指共轭高分子. 结构型导电高分子的主要品种有聚乙炔(PPV) 、聚苯胺(PAN) 、聚吡咯(PPY) 、聚噻吩(PVK) .但通常,由于导电高分子的不熔性,和环境稳定性的问题,在基础研究和技术应用上受到了极大的限制。
1.2合成方法结构型导电高分子的制备方法主要有以下几种:化学氧化聚合法、电化学聚合法以及热分解烧结新工艺等。
1.3应用多数聚合物也没有得到实际的应用,只有聚苯胺例外,原因在于它的性质稳定,易于加工,易于成膜,且膜柔软,弹性好。
更主要的是价格低廉。
正是由于上述优点使得聚苯胺(PAn)在工业和商业上具有广泛的应用前景。
PAn由于其有良好的电性能且电导率随掺杂度的不同在一定范围内变化,但复合型材料不具备这个性质,但可以通过掺杂炭黑或金属粉达到要求,但是所在电导率范围较高,难已做到,相反PAn却可以轻易做到,利用其导电性可保护飞机不受雷电袭击,切在航空和航天方面具有重要意义。
此外控制导电率在10-8~10-2之间浇或复合在衣服的纤维表面,可起到抗静电的作用。
此外,PAn的电化化学性能,Pan以强质子酸进行掺杂是可逆过程,有电子得失,故材料可发生氧化还原反应,目前已应用于计算机辅助电源、钟表、手提式工具以及便携电话等电源。
2.复合型导电高分子2.1概念复合型导电高分子材料即指聚合物为母体,与各种导电性物质:如炭黑、石墨、酞花青络合物或金属粉等,通过分散复合、层积复合或形成表面导电膜等构成的材料。
复合型导电高分子通常选用物理性能适宜的合成树脂如聚氯乙烯、聚苯乙烯、丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、ABS树脂以及丁腊橡胶、氯丁橡胶、硅橡胶等,与具有良好导电性能的超微金属、金属氧化物及炭黑、石墨等混配制成导电塑料、导电橡胶、导电涂料和导电粘合剂等。
这类高分子材料起载流作用的仍是金属粉或炭黑,而合成树脂只是起着支撑体和成型器件的作用。
目前,这类导电材料已在电气、无线电等工业中大量使用。
另外可以用作全塑电池的电极,其体积小,重量轻,蓄电能力是常规铅酸电池的10倍,已应用于汽车工业。
2.1合成方法目前,复合型导电高分子所采用的复合方法主要有两种:一种是将亲水性聚合物或结构型导电高分子与基体高分子进行共混,即用结构型导电聚合物粉末或颗粒与基体树脂共混,它们是抗静电材料和电磁屏蔽材料的主要用料,其用途十分广泛,是目前最有实用价值的导电塑料. 另一种则是将各种导电填料填充到基体高分子中的导电树脂基复合材料,是以树脂为基体,添加导电纤维、颗粒、粉末、球状、块状导电体等制备而成.2.2应用目前,这类导电材料已在电气无线电等工业中大量使用。
如导电塑料可用作印刷电路、电热器原件、防静电材料等。
导电橡胶(硅橡胶)可用作电器连接器件起到与粘点、接触面紧密贴合的作用,不仅导电性好,而且具有弹性,且抗震动和稳定性均良好。
导电粘合剂可用于电子管的真空导电密封,波导元件和印刷电路的制造,半导体收音机的安装和电子计算机中插件的粘合等。
近年来这类复合型导电高分子材料的应用又有了一些新发展,如导电橡胶与非导电橡胶分层叠合后一起硫化成型就可在非导电橡胶中形成分立的导电通路,用这种材料作显示器的底座,既有电通路,又有防震、密封的作用。
该产品已广泛用于数字式电子表中。
在导电粘合剂方面也有很多新成就,如在人造卫星、宇宙飞船上,几千个硅太阳能电池的安装,印刷电路与微元件的粘合就是使用导电性粘合剂完成的。
总之,这类复合型导电高分子材料已经开辟了十分广泛的应用前景。
3 共混型复合导电高分子3.1概念基体高分子与结构型导电高分子共混,就是采用机械或化学方法将结构型导电高分子和基体高分子进行复合,这是一条使结构型导电高分子走向实用化的有效途径. 但是,基体高分子的热稳定性对复合材料的导电性能也有影响,一旦基体高分子链发生松弛现象,就会破坏复合材料内部的导电途径,致使导电性能明显下降. 通常采用化学法或电化学法,将结构型导电高分子和基体高分子进行微观尺度内的共混,则可获得具有互穿或部分互穿网络结构的复合导电高分子. 利用这一方法已经得到了PAN/聚甲醛(POM)、PPY/ 聚(乙烯接枝磺化苯乙烯) 、PPY/ 聚酰亚胺(PI)等复合导电高分子。
3.2应用在研究进展方面,三洋化成工业公司开发的以聚醚为主的特殊嵌段共聚物与PMMA、ABS和PA等基体高分子组成的共混物也具有永久抗静电效果,且相容性较好. 美国Americhem 公司等共同开发的PAN/ PVC 导电复合材料,当PAN 质量含量为30 %时,其体积电阻率达10- 2Ω·cm 量级,拉伸强度为4. 2 MPa ,伸长率大于250 %。
4填充型复合导电高分子4.1概念导电填料掺入到普通的基体高分子中,经各种成型加工方法复合制得导电高分子。
导电填料的品种很多,常用的可分成炭系和金属系两大类。
炭系填料包括炭黑、石墨碳纤维和炭纳米管等;金属系主要有铝、铜、镍、铁等金属粉末、金属片和金属纤维,以及镀金属的纤维和云母片等。
通过试验研究将炭黑颗粒和金属纤维填充便可制成复合导电高分子。
分为碳黑填充型、金属填充型、碳纤维填充型、纳米型导电高分子。
5其他应用5.1电解沉淀中的应用以往的沉淀方法如印刷电路的制造中,首先在基板上镀上一层金属如铜,这需要电解沉淀方法完成。
但是过去的沉淀方法需要催化剂,而这些催化剂往往有毒。
相反,采用聚吡咯作为预涂层,涂在基板上,可以避免以上的问题,且无毒、加工简单、附着性好、沉淀在聚吡咯涂层上的金属层的易剥离,关键的是可实现穿孔电镀。
5.2在电容器上的应用在两电极间充以高分子固体电解质,施加一低于电极和电解质分解电位的直流电压,离子将移向一端电极,从而电解质和电极之间形成双电层,这种双电层容量大,可作为高容量的电容器。
5.3电致变色方面的应用电致变色是指物质在外加电压作用下,发生电化学氧化还远而使颜色改变的过程。
利用电致变色机理,可作为电致变色显示器、自动调光窗玻璃等。
5.4传感器方面的应用在固体电解质中有许多材料对离子的透过具有选择性,因此可以在高分子固态电解质薄膜两侧造成某种特定离子的浓度差,通过测定由此而产生的电动势,就能将高分子固体电解质用作离子传感材料。
目前,已有用多嵌段聚醚氨醋脉与氯化钾的复合物制成了一种高分子固态离子导体涂丝氯离子的选择电极。
这种电极既保持了涂丝电极的优点,同时具有不必活化、响应速度快、重现性好、内阻小、稳定性好等优点。
5.5隐身技术中的应用5.5.1雷达隐身技术中的应用导电高分子材料作为吸收剂被应用。
导电聚合物主要有聚乙炔、聚吡咯、聚噻吩和聚苯胺等, 这些导电聚合物的纳米微粉具有良好的吸波效果, 与纳米金属吸收剂复合后吸波效果更佳。
聚苯胺由于其结构的多样化, 环境稳定性好、易加工、价格低廉以及特殊的掺杂机制而成为导电高分子的研究热点。
其已被应用于吸波材料和电磁屏蔽材料。
在美国用聚苯胺制成的导电高分子屏蔽材料的屏蔽效果已达到40 dB以上。
我国华因科技有限公司研制的屏蔽系列涂料, 在80 μm 时, 屏蔽效能达到了40 dB~60dB。
利用掺杂态导电高分子的导电性和半导体性, 反射或吸收电磁波, 已经用导电聚吡咯纤维编制成迷彩盖布, 可以干扰敌方的电子侦察。
在电子仪器的壳体内部或孔壁涂上导电高分子涂层, 可将其导电能力提高到10-1S/cm 以上, 以实现仪器壳体内外的电磁屏蔽作用。
利用导电高分子在掺杂前后导电能力的巨大变化, 实现防护层从反射电磁波到透过电磁波的切换, 实现智能隐身的功能。
5.5.2红外激光隐身技术中的应用用于热隐身的材料应具备以下基本特征:具有符合要求的热红外发射率或较强的控温能力;具有合理的表面结构;具有较低的太阳能吸收率;能与其它频段的隐身要求兼容。
国外研究得较多的是涂料型红外隐身材料,其次是薄膜材料。
红外粘合剂及红外涂层用树脂有以下特点:必须保护好填料,并在涂层的整个使用期保持它们的红外特性不变;其次,树脂必须在所选光谱范围红外特性的透明,导电高分子比较符合要求,因此在红外隐身技术中得到广泛应用。
结论:目前导电高分子的材料的应用范围不断增大,尤其在军事方面,从20世纪50年代起, 美国开展隐身技术研究, 20世纪70年代开始研制隐身飞机, 80年代隐身飞机装备部队。
相比之下,我国在该领域的起步较晚,随着对导电高分子材料导电机理研究的不断深入, 由于导电高分子复合材料具有极强的可设计性, 在隐身技术中会得到更加充分的应用, 国内一定要在此方面有所作为, 发展自己的隐身技术和材料,此外也提升复合导电高分子材料在掺杂物质从而提高导电性方面的水平,减少甚至避免飞机受到雷电袭击造成的损伤,从而在航空方面的技术提高上去,成为一个军事强国。
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