日本三菱導(dǎo)熱導(dǎo)電PC料 表面電阻率5.5*10的14次方
高導(dǎo)熱PC導(dǎo)電性質(zhì)與材料摻雜狀態(tài)的關(guān)系:具有線性共軛結(jié)構(gòu)的本征導(dǎo)電高分子材料在本征態(tài)(即中性態(tài))時基本處在絕緣狀態(tài),是不導(dǎo)電的;但是當采用氧化試劑或還原試劑進行化學(xué)摻雜,或者采用電化學(xué)摻雜后,其電導(dǎo)率能夠增加5—10個數(shù)量級,立刻進入導(dǎo)體范圍。利用上述性質(zhì)可以制備有機開關(guān)器件。
此外,高導(dǎo)熱PC高分子材料的導(dǎo)電性質(zhì)還賦予其諸如抗靜電、電磁波屏蔽、雷達波吸收等特殊性質(zhì),使其在眾多領(lǐng)域獲得應(yīng)用。**節(jié) TPN2352電子導(dǎo)電高分子材料/J.其性能。根據(jù)分子軌道理論和能帶理論對上面給出的導(dǎo)電聚合物分子結(jié)構(gòu)進行分析,我們不難發(fā)現(xiàn),線性共軛電子體系為其共同結(jié)構(gòu)特征。以聚乙炔為例,在其鏈狀結(jié)構(gòu)中,每一結(jié)構(gòu)單元(一CH一)中的碳原子外層有四個價電子,其中有三個電子構(gòu)成三個sp3雜化軌道,分別與一個氫原子和兩個相鄰的碳原子形成。鍵。余下的p電子軌道在空間分布上與三個。軌道構(gòu)成的平面相垂直。
日本三菱高導(dǎo)熱樹脂-開發(fā)的背景和理念
近些年來,隨著電子機械的高性能化、機械復(fù)合化的發(fā)展,根據(jù)處理信號量增大、處理速度高速化的要求,電子部件放熱量增加的傾向逐漸顯現(xiàn)。
另外,隨著機械的小型化、便攜式發(fā)展,在追求輕量化的同時,如何對放熱實施有效的管控,已顯得比以往更加重要。
為此,人們越來越期望,以往以樹脂為材料制造的部件,是否能使用具有導(dǎo)熱性能的樹脂產(chǎn)品,以應(yīng)對放熱呢。
根據(jù)上述情況,三菱工程塑料公司,開發(fā)了相對比重小的導(dǎo)熱樹脂產(chǎn)品。使用這些導(dǎo)熱樹脂產(chǎn)品,可以實現(xiàn)以下效果。
(1)防止機器的局部溫度上升,預(yù)防機器故障的發(fā)生
(2)和金屬相比,實現(xiàn)了部件的輕便化
(3)和金屬壓鑄件性比,設(shè)計的自由度增大
(4)實現(xiàn)放熱部件與周邊部件的整合,實現(xiàn)減少部件數(shù)量、削減成本等優(yōu)勢。
日本三菱導(dǎo)熱導(dǎo)電PC料導(dǎo)電高分子材料的電致變色性能和電致發(fā)光性能及其應(yīng)用電致變色(electrochromism)施加的電場作用下發(fā)生可逆改變,現(xiàn)象是指材料的光吸收特性在即當施加電場時材料的光吸收波長發(fā)生變化;去掉電場,又能夠完全恢復(fù)的性質(zhì)。在外觀性能上則表現(xiàn)為顏色的變化。電致變色材料研究已經(jīng)有幾十年的歷史。在20世紀60年代主要開發(fā)研究無機電致變色材料,80年代后有機電致變色研究成為熱點。導(dǎo)電聚合物在摻雜和非摻雜狀態(tài)其分子內(nèi)的能級結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化,因此,光吸收特性發(fā)生變化。導(dǎo)電高分子材料電致變色的依據(jù)是在電場的作用下聚合物本身發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),使它的氧化態(tài)發(fā)生變化,在氧化還原反應(yīng)的同時,材料的顏色在可見光區(qū)發(fā)生明顯改變。由此建立電壓和顏色的對應(yīng)關(guān)系,以電壓控制導(dǎo)電高分子材料的顏色E20]。利用導(dǎo)電高分子材料的電致變色性質(zhì)可以制備無視角限制的顯示器件。
1.材料
(a)PC+GF30wt%材料(熱導(dǎo)率0.3W/m/K)
(b)高溫導(dǎo)熱聚碳酸脂 TPN1122(熱導(dǎo)率8.3W/m/K)
2.試樣 100mm×100m×3mmt 平面板
3.測試條件
試樣 給橡膠電熱片加3.2W電 能對試樣的一部分加熱,使用紅外線輻射測溫儀測定其溫度變化。
厚度方向熱導(dǎo)率的影響:CAE分析結(jié)果分析使用軟件 CAEFEMv8.3
分析條件
試樣形狀 100x50x3mm 平面板
分析使用試樣 二次六面體單元 20x10x3mesh
界面條件 距頂端30mm范圍內(nèi)表面加載0.001W/mm2的熱流
初始溫度 20℃ 材料固定值
(a)異向性體 λx= 8W/m/K λy= 8W/m/K
λz=0.4W/m/K(僅厚度方向的熱導(dǎo)率為1/20)
C=0.14J/g/K r=1.2e-3g/mm3
(b)等向性體 λx= 8W/m/K λy= 8W/m/K
λz=8W/m/K C=0.14J/g/K r=1.2e-3g/mm3分析結(jié)果是,高導(dǎo)熱PC在本條件的情況下,異向性材料(厚度方向的熱導(dǎo)率為平面方向的1/20)與等向性材料的溫度分布幾乎相同。像本材料類似的厚度方向熱導(dǎo)率較低的異向性材料,在實際使用中應(yīng)該沒有問題。載流子材料在電場作用:能產(chǎn)生電流是由于介質(zhì)中存在能自由遷移的帶電質(zhì)點,這種帶電質(zhì)點被稱為載流子。載流子在電場作用下沿著電場方向定向遷移構(gòu)成電流。在不同的材料中,高導(dǎo)熱PC產(chǎn)生的載流子是不同的。在大多數(shù)材料中,常見的載流子包括自由電子、空穴、正負離子,以及其他類型的荷電微粒。自由電子是指能夠自山遷移的真實電子,帶一個負電荷。空穴是分子或原子中離開一個電子后留下的一個帶正電荷的空位,正電荷是由于外層電子數(shù)目比核內(nèi)質(zhì)子數(shù)目少一個產(chǎn)生的。正離子則是帶有一個或多個正電荷,并且可以整體移動的化學(xué)結(jié)構(gòu)。負離子與之相反,是帶有一個或多個負電荷,并且可以整體移動的化學(xué)結(jié)構(gòu)。載流子是物質(zhì)在電場作用下產(chǎn)生電流的物質(zhì)基礎(chǔ),同時,載流子的密度是衡量材料導(dǎo)電能力的重要參數(shù)之一,通常高導(dǎo)熱PC材料的電導(dǎo)率與載流子的密度成正比。
我們已經(jīng)知道,日本三菱導(dǎo)熱導(dǎo)電PC料電子的相對遷移是導(dǎo)電的基礎(chǔ)。電子如若要在共軛丌電子體系中自由移動,首先要克服滿帶與空帶之間的能級差,因為滿帶與空帶在分子結(jié)構(gòu)中是互相間隔的。這一能級差的大小決定了共軛型聚合物的導(dǎo)電能力的高低。正是由于這一能級差的存在決定了我們得到的不是一個良導(dǎo)體,而是半導(dǎo)體。上述分析就是應(yīng)用于電子導(dǎo)電高分子材料理論分析的Peierls過渡理論(Peierlstransition)這一理論已經(jīng)得到了實踐證實。現(xiàn)代結(jié)構(gòu)分析和測試結(jié)果證明,日本三菱導(dǎo)熱導(dǎo)電PC料線性共軛聚合物中相鄰的兩個鍵的鍵長和鍵能是有差別的。這一結(jié)果間接證明了在此體系中存在著能帶分裂。
日本三菱導(dǎo)熱導(dǎo)電PC料電導(dǎo)率與導(dǎo)電高分子材料分子**軛鏈長度之間的關(guān)系:
實驗結(jié)果表明,電子導(dǎo)電高分子材料的電導(dǎo)率受到聚合物分子**軛鏈長度的影響。與晶體化的金屬和無機半導(dǎo)體相比,導(dǎo)電高分子材料的晶體化程度通常不高,晶格對電導(dǎo)率的影響可以不加考慮。而且,即使從微觀的角度看,線性共軛導(dǎo)電高分子材料分子結(jié)構(gòu)中的電子分布也不是各向同性的。換句話說,聚合物內(nèi)的價電子更傾向于沿著線性共軛的分子內(nèi)部移動,而不是在兩條分子鏈之間。因為描述分子內(nèi)丌電子運動的波函數(shù)不是球形對稱的,在沿著分子鏈方向有較大的電子云密度。而且,隨著共軛鏈長度的增加,n電子波函數(shù)的這種趨勢越明顯,從而有利于自由電子沿著分子共軛鏈移動,導(dǎo)致聚合物的電導(dǎo)率增加。中給出聚乙炔的電導(dǎo)率與分子共軛鏈長度的關(guān)系。線性共軛導(dǎo)電聚合物的電導(dǎo)率隨著其共軛鏈長度的增加而呈指數(shù)快速增加。因此說提高共軛鏈的長度是提高導(dǎo)日本三菱導(dǎo)熱導(dǎo)電PC料材料導(dǎo)電性能的重要手段之一。