導(dǎo)電高分子的應(yīng)用

1、 導(dǎo)電高分子的應(yīng)用學(xué)校名稱：華南農(nóng)業(yè)大學(xué)院系名稱：材料與能源學(xué)院時(shí) 間：2017年2月27日由于導(dǎo)電高分子具有特殊的結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的物化性能, 使其在電子工業(yè)、信息工程、國(guó)防工程及其新技術(shù)的開(kāi)發(fā)和發(fā)展方面都具有重大的意義。其中因聚苯胺具有原料易得、合成工藝簡(jiǎn)單、化學(xué)及環(huán)境穩(wěn)定性好等特點(diǎn)而得到了更加廣泛的研究和開(kāi)發(fā), 并在許多領(lǐng)域顯示出了廣闊的應(yīng)用前景。1在電子元器件開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用1.1 用于防靜電和電磁屏蔽方面 導(dǎo)電高聚物最先應(yīng)用是從防靜電開(kāi)始的。將特定比例的十二烷基苯磺酸和對(duì)甲苯磺酸混合酸摻雜的PANI與聚（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯）樹(shù)脂（ABS）共混擠出，制備了雜多酸摻雜PANI/ABS

2、復(fù)合材料，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)聚合的方法在透明聚酯表面聚合了一層導(dǎo)電PANI，表面電阻可控制在106-109 。通過(guò)對(duì)復(fù)合材料EMI屏蔽的研究，發(fā)現(xiàn)在101 GHz下，復(fù)合材料的屏蔽效能隨其中PANI含量的增大而增大。1.2 導(dǎo)電高分子材料在芯片開(kāi)發(fā)上的運(yùn)用在各種帶有微芯片的卡片以及條碼讀取設(shè)備上，高分子聚合物逐漸取代硅材料。塑料芯片的價(jià)格僅為硅芯片的1%-10%，并且由于其具有可溶性的特性而更易于加工處理。目前國(guó)際上已經(jīng)研制出集成了幾百個(gè)電子元器件的塑料芯片，采用這種導(dǎo)電塑料制造的新款芯片可以大大縮小計(jì)算機(jī)的體積，提高計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度。 1.3 顯示材料

3、中的導(dǎo)電高分子材料 有機(jī)發(fā)光二極管是由一層或多層半導(dǎo)體有機(jī)膜，加上兩頭電極封裝而成。在發(fā)光二極管的兩端加上3伏-5伏電壓，負(fù)極上的電子向有機(jī)膜移動(dòng)，相反，與有機(jī)膜相連的正極上的電子向負(fù)極移動(dòng)，這樣產(chǎn)生了相反運(yùn)動(dòng)方向的正負(fù)電荷載體，兩對(duì)電荷載體相遇，形成了“電子-空穴對(duì)”，并以發(fā)光的形式將能量釋放。由于它發(fā)光強(qiáng)度高、色彩亮麗，光線角幾乎達(dá)到180度，可用于制造新一代的薄壁顯示器，應(yīng)用在手機(jī)、掌上電腦等低壓電器上，也應(yīng)用于金融信息顯示上，使圖像生動(dòng)形象，并可圖文通顯。利用電致變色機(jī)理，還可用于制造電致變色顯示器、自動(dòng)調(diào)光窗玻璃等。 2在塑料薄膜太陽(yáng)能電池開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用傳統(tǒng)的硅太陽(yáng)

4、能電池不僅價(jià)格昂貴，而且生產(chǎn)過(guò)程中消耗大量能源，因此成本昂貴，無(wú)法成為替代礦物燃料的能源，而塑料薄膜電池最大的特點(diǎn)就是生產(chǎn)成本低、耗能少。一旦技術(shù)成熟，可以在流水線上批量生產(chǎn)，使用范圍也很廣。制造塑料薄膜太陽(yáng)能電池需要具有半導(dǎo)體性能的塑料。奧地利科學(xué)家用聚苯乙烯和碳摻雜形成富勒式結(jié)構(gòu)的材料，再將它們加工成極薄的膜，然后在膜層上下兩面蒸發(fā)涂上銦錫氧化物或鋁作為電極。由于聚苯乙烯受到光照時(shí)會(huì)釋放出電子，而富勒式結(jié)構(gòu)則會(huì)吸收電子，如果將燈泡接在這兩個(gè)電極上，電子開(kāi)始流動(dòng)就會(huì)使燈泡發(fā)光。 3在生物材料開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用 在生命科學(xué)領(lǐng)域，導(dǎo)電高分子材料可制成智能材料，用于醫(yī)療和機(jī)器人制造方

5、面。由于導(dǎo)電有機(jī)聚合物在微電流刺激下可以收縮或擴(kuò)張，因而具備將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的潛力，這類(lèi)導(dǎo)電聚合物組成的裝置在較小電流刺激下同樣表現(xiàn)出明顯的彎曲或伸張/收縮能力。為了把聚合物變成伸屈的手指活動(dòng)，加上了含PPY的三層復(fù)合膜PPY/緣塑料膜/PPY，其中一層PPY供給正電荷，另一層PPY供給負(fù)電荷。機(jī)器人手指工作：提供正電荷的一側(cè)凹陷進(jìn)去，即體積收縮；提供負(fù)電荷的一側(cè)就鼓脹起來(lái)，體積膨脹，引起手指彎曲。用改進(jìn)的PAN和碳纖維合并起來(lái)作為纖維束驅(qū)動(dòng)器，用它制造手指關(guān)節(jié)鏈，其中關(guān)節(jié)的動(dòng)作是借助于激光發(fā)動(dòng)和纖維反抗成對(duì)的推拉控制，是由改變pH來(lái)激發(fā)動(dòng)作的，并有激發(fā)纖維和反抗纖維的數(shù)量來(lái)控制位置。 最新研究表明，DNA也可以具有導(dǎo)電性，因此，把導(dǎo)電塑料與生命科學(xué)結(jié)合起來(lái)，可以制造出人造肌肉和人造神經(jīng)，以促進(jìn)DNA的生長(zhǎng)或修飾DNA，這將是導(dǎo)電塑料在應(yīng)用上最重要的一個(gè)趨勢(shì)。4在新型航空材料開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用 航空制造所用復(fù)合材料是一種聚合體樹(shù)脂制成的矩陣結(jié)構(gòu)，由耐熱性能良好的增強(qiáng)型碳素纖維層或者玻璃纖維層膠合而成，再利用熔爐打造成所需要的形狀，以適應(yīng)不同零件所承受的壓力