>1百分比)的多次循環(huán)作用下,不會(huì)產(chǎn)生疲勞或下降的一類材料。 要知道,柔性導(dǎo)電材料(FlexibleConductiveMaterials,后綴以FCMs),正如其名所說(shuō),材料具有導(dǎo)電和彈性兩種特性,例如:彎曲、拉伸、扭轉(zhuǎn)等等,但對(duì)于FCMs來(lái)說(shuō),更重要的性能就是承受這些變形,保持電氣特性。" />
早些時(shí)候,柔性導(dǎo)電材料是指材料在一定應(yīng)力(>>1百分比)的多次循環(huán)作用下,不會(huì)產(chǎn)生疲勞或下降的一類材料。
要知道,柔性導(dǎo)電材料(FlexibleConductiveMaterials,后綴以FCMs),正如其名所說(shuō),材料具有導(dǎo)電和彈性兩種特性,例如:彎曲、拉伸、扭轉(zhuǎn)等等,但對(duì)于FCMs來(lái)說(shuō),更重要的性能就是承受這些變形,保持電氣特性。
為了實(shí)現(xiàn)FCMs,一般需要柔性聚合物基體作支撐,再加載導(dǎo)電性成分,形成一個(gè)導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)。撓性導(dǎo)電材料只是個(gè)大概念,下面有許多分支,選擇合適的聚合物和導(dǎo)電性成分,就可以達(dá)到這些特性。
為確保其柔軟性,本研究中經(jīng)常使用的導(dǎo)電材料有:石墨烯、碳納米管、金屬納米線、導(dǎo)電高分子(聚乙烯二氧噻吩)等。
PET(聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)、PDMS(PU)、PU(PU)、SBS(SBS)、SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)。PET薄膜有很好的透光性,但只會(huì)彎曲,不能拉伸。PDMS為硅橡膠,固化后具有良好的透明度,可拉伸>100百分比,拉伸釋放后可完全回復(fù)。PU與SBS的拉伸性能要好于PDMS,從不同牌號(hào)看,其拉伸性能在300~1000百分比之間,但透明度較差,且部分牌號(hào)經(jīng)拉伸釋放后回復(fù)性較差。
因此,針對(duì)這些不同類型的聚合物,目前主要有以下幾種柔性導(dǎo)電材料:
1.柔軟的透明電極。
在透明PET襯底上形成了薄層的導(dǎo)電組分。特性:高透過(guò)度(一般>80百分比),低電阻(<20Ω/sq),在彎曲過(guò)程中幾乎不存在電性能;
2.導(dǎo)電性材料可拉伸。
采用PDMS和PU、SBS相結(jié)合的可拉伸彈性基質(zhì)和導(dǎo)電成分。同時(shí),通過(guò)對(duì)聚合物基體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),更好地保持了材料的拉伸電性。特性:一定的電氣性能(根據(jù)所使用的導(dǎo)電成分而異)、伸縮性(70~1000百分比范圍內(nèi))、在拉伸時(shí)保持一定的電氣性能(視體系而定);
3.透明電極可拉伸。
有兩種性質(zhì),一種是1和2。通常使用PDMS,負(fù)載薄層導(dǎo)電元件。特性:高透過(guò)率(一般>80百分比),低電阻(<20Ω/sq),伸長(zhǎng)率(基本用PDMS,因此在100~200百分比);
除上述3種外,近年來(lái)還有些可穿戴的傳感器材料,也是柔性導(dǎo)電材料,只是要達(dá)到不同的性能,例如,壓力敏感電極(電阻隨壓力顯著降低)、拉伸敏感電極(電阻隨拉伸顯著增加)
在介紹了一些基本知識(shí)之后,以下就回答樓主的具體問(wèn)題:
1.見(jiàn)上文。
2.由于未進(jìn)行過(guò)研究,未見(jiàn)過(guò)相關(guān)的研究,我認(rèn)為拉長(zhǎng)狀態(tài)下,這些特征也是存在的;
3.制備過(guò)程也要視系統(tǒng)而定,在目前的研究中,有相當(dāng)一部分不需要高溫高壓工藝。例如,制作柔性透明電極非常簡(jiǎn)單,在PET襯底上涂導(dǎo)電組分,涂覆方法有:棒狀涂層、旋涂、噴塑、roll-to-roll(這類公司已經(jīng)使用了)。導(dǎo)電材料是可拉伸的,不知道公司現(xiàn)在有沒(méi)有做過(guò),研究中的話,主要是制備具有特殊結(jié)構(gòu)的聚合物,還有把導(dǎo)電成分加到聚合物上,這包括了很多,如果業(yè)主有需要,可以再詳細(xì)說(shuō)明一下。
3.未接觸導(dǎo)電油墨,本人對(duì)導(dǎo)電油墨的了解是:導(dǎo)電漿料(不知對(duì)錯(cuò))。假如要將導(dǎo)電膜水與導(dǎo)電硅膠結(jié)合起來(lái),是不是就可以在硅膠上打印導(dǎo)電墨水,假如導(dǎo)電墨水用的導(dǎo)電組分柔性較好,也可以承受一定的形變。
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