导电塑料论文 材料新秀--导电塑料

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1、材料新秀--导电塑料摘要：在人们的印象中，塑料是不导电的。而2000年诺贝尔化学奖的获得者美国科学家艾伦·黑格、艾伦·马克迪尔米德和日本科学家白川英树却打破了人们的常规意识，向人们习以为常的“观念”提出了挑战。他们通过研究发现，经过特殊改造之后，塑料能够像金属一样，具有导电性。近年来，有关导电塑料的研究受到了普遍的重视，研制和发展高效、低成本、易加工的新型导电塑料已成为电子领域的重要科研方向。本文介绍了导电塑料的组成，讨论了导电塑料的导电机理、影响导电的因素，综述了该材料在电子领域的应用及研究进展，并提出了未来

2、发展的方向。关键词：导电塑料高分子材料太阳能芯片结构型复合型自从导电塑料这种特殊的材料被偶然发现以来，随着研究的不断深入，其应用也越来越广泛，现已被广泛用作集成电路、晶片、传感器护套等精密电子元件生产过程使用的防静电周转箱、托盘、晶片载体、薄膜袋等。因此，其应用领域不断扩大。目前导电塑料材料在美、日、德等国家的使用量已经达到较高的程度，需求量正在逐年成倍地增加。国内导电塑料的开发与应用也已从初期的纯实验室研究发展到了工业应用研究阶段。20世纪初，日本和美国就开始将其用在精密角度传感器中，作为敏感材料，将其制成电

3、阻膜，利用电刷臂将转角转换成电阻的变化，使老式的电位器式角度传感器的结构大为精简，输出精度大大提高，且具备极强的抗噪声能力和超长的机械寿命，被广泛应用于雷达、导弹、火炮等军事装备中哺1，并已经拓展到民用领域，对导电埋料的需求大为增加。，1.导电塑料分类1.1．按照电性能分类，可分为：绝缘体、防静电体、导电体、高导体。通常电阻值在1010Ω·cm以上的称为绝缘体；电阻值在104～109Ω·cm范围内的称作半导体或防静电体；电阻值在104Ω·cm以下的称为导电体；电阻值在100Ω·cm以下甚至更低的称为高导体。1.

4、2．按导电塑料的制作方法分类，可分为结构型导电塑料和复合型导电塑料。1.2.1、结构型导电塑料又称本征型导电塑料，是指本身具有导电性或经化学改性后具有导电性的塑料。结构型材料合成工艺较复杂，成本较高，目前价格相当昂贵，是一种真正意义的导电塑料，研发一旦突破技术瓶颈，将给我们的生活带来无法想象的影响。结构型高分子导电材料主要有：（1）π共轭系高分子：如聚乙烯、(Sr)n、线型聚苯、层状高聚物等；（2）金属螯合物：如聚酮酞菁；（3）电荷移动型高分子络合物：如聚阳离子、CQ络合物。1.2.2、复合型是由导电性物质与高

5、分子材料复合而成。该类别成本稍低，可以满足各种成型要求，是一类已被广泛应用的功能性高分子材料。复合型导电塑料根据导电填料的不同可分为：抗静电剂系、晶须系、金属系(各种金属粉末、纤维、片等)、碳系(炭黑、石墨等)，可以根据制品电阻值的不同要求进行调节生产。 1.3．按用途的不同分类，可分为：抗静电材料、导电材料和电磁波屏蔽材料。2、导电塑料应用导电塑料不仅在抗静电添加剂、计算机抗电磁屏幕和智能窗等方面的应用已快速的发展，而且在发光二极管、太阳能电池、移动电话、微型电视屏幕乃至生命科学研究等领域也有广泛的应用前景。

6、此外，导电塑料和纳米技术的结合，还将对分子电子学的迅速发展起到推动作用。将来，人类不仅可以大大提高计算机的运算速度，而且还能缩小计算机的体积。因此，有人预言，未来的笔记本电脑可以装进手表中。2.1、塑料芯片：未来应用无处不在 导电塑料的发现者、美国物理学家马克迪尔米德教授领导的研究小组利用普通塑料研制出了纳米电子线路。这种纳米电子线路成本非常低廉，一块纳米电子线路板的成本仅为1美分，是硅芯片价格的1%~10%.现在，他们正在研制直径仅为100纳米的纳米材料———聚苯胺纤维，直径仅有头发丝的1/500.如果能将纳

7、米导电纤维与纳米电子电路结合起来，就可以把计算机做得非常小。 2.2、塑料太阳能电池目前，科学家已经开发出一种新型的塑料太阳能电池，由于价格低廉，而且很轻，自然备受青睐。它的储电量是传统碱性电池的2倍，电压甚至高出100倍。在充电方面，塑料太阳能电池和传统电池可以说是一样快；而供电时间又一样长。这种电池使用起来更稳定、更高效，寿命要长得多，最多可使用两年半。在不远的将来，塑料太阳能电池必将会有更广泛的应用总之，导电塑料可以应用很多方面，还有像电子报纸：真正体验信息时代 、导电材料在汽车油路中的应用、能源无忧：塑

8、料电池、三星推出最大的工程塑料液晶显示器、新一代的导电聚合物替代铬化合物、阿托菲纳推出汽车用导电尼龙、GE公司推出耐热导电树脂、美推出导电TPE新产品。3.导电塑料的机理及其性质3.1、结构型导电塑料根据其导电机理的不同可分为电子导电、离子导电和氧化还原型导电3种。电子导电塑料的载流子是自由电子或空穴。其分子结构特征是有大的线性共轭霄电子体系，给自由电子提供了离域迁移条件，使得自由电子