Kunststoffen wird oft eine sehr schlechte elektrische Leitfähigkeit zugeschrieben, Deshalb werden sie zur Herstellung von Isoliermänteln für Kabel verwendet. aber, Wissenschaftler haben herausgefunden, dass Kunststoffleiter durch Mischen von Kunststoffen mit einer hohen Konzentration an faserförmigem Ruß und a hergestellt werden können Verkokungsverbindung. Kunststoffleiter sind die wichtigste Klasse leitfähiger Polymermaterialien.
Kunststoffleiter kombinieren das elektrische Leitfähigkeit von Metallen mit den vielfältigen Eigenschaften von Kunststoffen. Um einem Polymer elektrische Leitfähigkeit zu verleihen, Um ein Polymer mit überlappenden π-Elektronensystemen zu bilden, muss ein π-konjugiertes System eingeführt werden. Zusätzlich, Die regelmäßige Struktur des Polymers ist unerlässlich und der Dotierstoff kann zu diesem Zweck verwendet werden. Daher, Die erste Voraussetzung dafür, dass ein Kunststoff elektrisch leitfähig ist, ist, dass er über ein π-konjugiertes Elektronensystem verfügt. Die zweite Bedingung ist, dass es chemisch oder elektrochemisch dotiert ist. Das heißt, Polymerketten gewinnen oder verlieren Elektronen durch einen Redoxprozess.
Kunststoffleiter werden üblicherweise in zwei Hauptgruppen eingeteilt:
Strukturelle Leiter aus Kunststoff
Strukturelle Kunststoffleiter sind Kunststoffe, die von Natur aus leitfähig sind. Die leitfähigen Träger (Elektronen oder Ionen) werden durch die Polymerstruktur bereitgestellt. Nach dem Mischen, Die Leitfähigkeit dieser Kunststoffe kann sich deutlich erhöhen. Einige können sogar die Leitfähigkeit von Metallen erreichen (Metallleiter). Es gibt zwei Haupttypen von Dotierstoffen: chemischer Dotierstoff und physikalischer Dotierstoff. Dotierstoffe haben Elektronenakzeptoren, Elektronendonatoren und elektrochemische Dotierstoffe. Ein typisches Beispiel ist dotiertes Polyacetylen. Nach Zugabe von Jod oder Arsenpentafluorid und anderen Elektronenakzeptoren, seine Leitfähigkeit kann bis zu 104Ω-1-cm-1 ansteigen. Strukturelle leitfähige Kunststoffe können zur Herstellung von Hochleistungs-Kunststoffbatterien verwendet werden, Kondensatoren mit hoher Energiedichte, mikrowellenabsorbierende Materialien, etc.
Verbundkunststoffleiter
In Verbundkunststoffleitern, Der Kunststoff selbst ist nicht elektrisch leitend. Es fungiert lediglich als Bindemittel. Leitfähigkeit wird durch Mischen leitfähiger Substanzen wie Ruß und Metallpulver erreicht. Diese leitfähigen Substanzen (leitfähige Stoffe) werden als leitende Ladungen bezeichnet. Am häufigsten werden Silberpulver und Ruß verwendet. Sie spielen eine Rolle bei der Bereitstellung von Trägern in Verbundkunststoffleitern. Verbundkunststoffleiter sind einfach herzustellen und weisen ein hohes Maß an Praktikabilität auf. Diese Materialien werden häufig in Schaltern verwendet, druckempfindliche Bauteile, Anschlüsse, elektromagnetische Abschirmung, Widerstände und Solarzellen.
Die Verwendung von Kunststoffleitern in Anwendungen wie antistatischen Zusätzen, Anti-elektromagnetische Computerbildschirme und intelligente Fenster haben sich rasant entwickelt. Und auch bei Leuchtdioden gibt es eine Vielzahl vielversprechender Anwendungen, Solarzellen, Mobiltelefone, Miniaturfernsehbildschirme und sogar biowissenschaftliche Forschung. Zusätzlich, Die Kombination von Kunststoffleitern und Nanotechnologie wird auch dazu beitragen, die rasante Entwicklung der molekularen Elektronik voranzutreiben. In Zukunft, Menschen werden nicht nur in der Lage sein, die Geschwindigkeit von Computern erheblich zu steigern, sondern auch, um ihre Größe zu reduzieren. Infolge, Es wurde vorhergesagt, dass der Laptop der Zukunft in eine Uhr passen könnte.
