导电高分子范例.ppt

* * * * * 导 电 高 分 子 应 用 导体特性的应用－有机高分子导电涂料 2005年日本信越聚合物公司（Shin-Etsu Polymer）在“第6届国际电子部件商贸展暨第6届印刷电路板EXPO”上，展出了导电率高达200s/cm 以上的有机导电性高分子涂料。涂布时即使膜厚很薄，也能做到低电阻。可作为透明电极的水准，此外也可望用在显示器等光学薄膜以及光学滤镜的防静电等用途上。 导 电 高 分 子 应 用 导体特性的应用－防静电、电磁屏蔽、防腐蚀 电磁干扰 (Electromagnetic Interference，EMI) (也称作电磁污染)。 PAN的屏蔽效果最好。当PAN膜厚大于50μm时，其屏蔽效能在80~100dB范围内，满足工业和军事要求。相比于金属EMI屏蔽材料具有密度小、环境稳定性好、电导率可调、EMI屏蔽效能尤其是电磁吸收性能好，能够吸收雷达波，因此可以做隐身飞机的涂料。 防蚀涂料能够防腐蚀，可以 用在火箭、船舶、石油管道等。 导 电 高 分 子 应 用 人造肌肉(Artificial Muscle) （机器人） 共轭导电聚合物处于不同的氧化态时，其体积有显著的不同，即对于外加电压会产生体积响应。根据这一特性，可用来仿制人工肌肉。 日本科学家制造出可与人类肌肉相媲美，且无需马达、齿轮等复杂装置的人造肌肉。伸缩率可达15%，相当于人的肌肉20%的伸缩率。人造肌肉中一根管状导电塑料可承重20克，1600根绑在一起可承重20公斤。如果人造肌肉体积和人的肌肉相同，其力量可达后者的100倍。 鲤鱼形状的它在嘴巴里装备有摄象机，同时可以测量水下氧气，为鱼类饲养提供关键数据。 日本大阪从事新材料开发的几家公司，成功用高分子材料的“人造肌肉”制成了一种机器鱼。 DEFAULT STYLES 04 导 电 高 分 子 前 景 合成具有高导电率及在空气中长期稳定的导电聚合物 有机聚合物超导体的研究 碳纳米管/导电高分子复合体系的研究 谢 谢 各 位！ * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * Conductive Polymer 导电高分子材料 导 电 高 分 子 01 Conductive Polymer or Conducting Polymer or Electroactive Polymer or Synthetic Polymer 按材料的导电性分： 绝缘体（insulator）半导体（semiconductor） 导体（conductor） 超导体（superconductor） 电导率 σ =1/ρ=1/(Ω*m)=S/m ρ—电阻率，ρ=RS/L 单位：mS/m, S/cm, μS/cm… 导 电 高 分 子 01 Conductivity 10-16 10-12 10-8 10-4 100 104 108 S/cm 10-14 10-10 10-6 10-2 102 106 insulator semi-conductor metal Conjugated polymer copper iron silver germanium silicon glass diamond quartz 绝缘体 σ10-10 半导体 10-10σ102 导体 σ102 超导体 σ1020 发 展 历 程 01 1862年：英国伦敦医学专科学校 H.Letheby 在硫酸中电解 苯胺而得到少量导电性物质（可能是聚苯胺）。 1954年：米兰工学院 G.Natta 用 Et3Al-Ti(OBu)4为催化剂制 得聚乙炔, 虽然有非常好的结晶体和规则的共轭结 构，然而难溶解、难熔化、不易加工和实验测定， 这种材料未得到广泛利用。 1970年：科学家发现类金属的无机聚合物聚硫氮(SN)x具有 超导性。 发 展 历 程 01 1975年：A.G.MacDiarmid、A.J.Heeger与H.Shirakawa合作研究，将无机导电聚合物研制与有机导电聚合物研制相结合。发现未掺卤素的顺式聚乙炔的导电率为10-8～10-7S/m；未掺卤素的反式聚乙炔为10-3～10-2 S/m，