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豐橋技科大開(kāi)發(fā)出ITO替代材料技術(shù),利用靜電在樹(shù)脂上粘附CNT

發(fā)布時(shí)間:2011-07-12 來(lái)源:日經(jīng)BP社

新聞事件:
  • 日本利用靜電作用,粘附碳納米管(CNT)的技術(shù)
行業(yè)影響:
  • 使大型基板表面與CNT分別帶電
  • 有望應(yīng)用于防靜電、電磁波吸收、電極等各種用途

日本豐橋技術(shù)科技大學(xué)副教授武藤浩行開(kāi)發(fā)出了利用靜電作用,在高分子樹(shù)脂和陶瓷表面粘附碳納米管(CNT)的技術(shù)。使用該技術(shù)可以在液晶面板的基板表面形成CNT電極,因此,有望成為需要稀有金屬——銦的ITO電極的替代技術(shù)。而且,該技術(shù)通過(guò)在樹(shù)脂粒子上粘附CNT之后,再制成各種形狀的樹(shù)脂,還能實(shí)現(xiàn)厚度方向也具有導(dǎo)電性的透明樹(shù)脂材料。

此次開(kāi)發(fā)的技術(shù)分以下幾個(gè)流程。首先,把母材——樹(shù)脂粒子放入電解質(zhì)溶液,把CNT放入分散劑,使其分別帶正負(fù)相反的電荷。然后,從電解質(zhì)溶液和分散劑中取出樹(shù)脂粒子和CNT,使其在水等溶劑中混合后,在靜電的作用下,CNT會(huì)均勻吸附在樹(shù)脂粒子表面。最后,只要對(duì)樹(shù)脂粒子進(jìn)行成形,就可以制成整體具有導(dǎo)電性的樹(shù)脂。就像替代ITO一樣,使大型基板表面與CNT分別帶電,就可以在基板表面形成CNT。

該技術(shù)的特征是即使CNT添加量的重量比只有0.01%,也可以制成具有導(dǎo)電性的材料,而且,通過(guò)控制CNT添加量,可以自由改變材料的導(dǎo)電性能。因?yàn)镃NT的添加量較少,添加的CNT原則上不會(huì)導(dǎo)致材料基本特性發(fā)生變化。舉例來(lái)說(shuō),如果是透明樹(shù)脂,可以在維持其透明度的同時(shí)使其具備導(dǎo)電性;如果是柔性樹(shù)脂基板,則可以在保持柔性的同時(shí)使其具備導(dǎo)電性。在目前的試制結(jié)果中,導(dǎo)電范圍在0.0005~20S/m以內(nèi),理論上可以實(shí)現(xiàn)CNT的導(dǎo)電性能。因此,通過(guò)改變導(dǎo)電性,有望應(yīng)用于防靜電、電磁波吸收、電極等各種用途。

而且,該技術(shù)無(wú)需特殊的混合攪拌裝置,因此減少成本和縮短生產(chǎn)時(shí)間的希望較大,適合低成本大量生產(chǎn)。而且可使用材料的范圍廣泛,例如在陶瓷上粘附CNT進(jìn)行燒結(jié),實(shí)現(xiàn)具有導(dǎo)電性的陶瓷材料,在高分子材料上粘附納米材料注射成形等。按照預(yù)定,今后將采用更高純度的金屬CNT和金屬納米纖維等作為添加物,開(kāi)發(fā)進(jìn)一步減少添加量的透明導(dǎo)電性材料。
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