Laidžios pastos - kompozicinės medžiagos, leidžiančios elektrinį laidumą, yra tiltas tarp elektronikos ir naujų energetikos sektorių. Remiantis laidžiosiomis dalelėmis, jos derinamos su rišikliais, tirpikliais ir įvairiais priedais. Spausdindami ir padengdami procesus, jie sudaro laidžias plėveles ar grandines ant substrato paviršių, įgalindami srovės perdavimo ir signalo jungtis elektroniniuose prietaisuose. Nuo mažų elektroninių komponentų iki didelių fotoelektrinių elektrinių, jų našumas daro tiesioginį poveikį bendram vartotojų produktų našumui, todėl jos tampa nepakeičiama pagrindine medžiaga šiuolaikinėje pramonėje.
Laidus pastos klasifikavimas ir kompozicija
Laidžios pastos gali būti suskirstytos į kelias kategorijas pagal laidžią fazę. Metalinėse laidžiosiose pastose naudojami metaliniai milteliai, tokie kaip auksas, sidabras, vario ir aliuminio, kaip jų laidus šerdis. Sidabrinė pasta yra plačiai naudojama aukštai - galutinėse programose dėl puikios laidumo ir stabilių cheminių savybių. Vario pastas siūlo mažesnes sąnaudas ir panašų laidumą sidabro pasta, tačiau yra jautri oksidacijai, todėl norint pagerinti stabilumą, reikia paviršiaus apdorojimo. Aliuminio pastas dėl savo pranašumo dėl kainos dažniausiai naudojamas tokiose programose kaip fotoelektrinių ląstelių galinio elektrodo.
Anglies - pagrindu pagamintos laidžios pastos naudoja grafito, anglies juodą, anglies nanovamzdelius ir grafeną kaip laidinę fazę ir yra labai atsparus korozijai -. Grafito pastos turi vidutinį laidumą ir pirmiausia naudojamos akumuliatorių srovės kolekcionieriuose. Anglies nanovamzdelių ir grafeno pastos dėl didelio laidumo ir lankstumo derinio pritraukia dėmesį į kylančius laukus, tokius kaip lanksti elektronika ir skaidrūs elektrodai.
Sudėtinės laidžios pastos sujungia metalo ir anglies medžiagų pranašumus, sujungdami abiejų stipriąsias puses. Pavyzdžiui, sidabras - anglies nanovamzdelių kompozicinės pastos išlaiko didelį sidabro laidumą, tuo pačiu sumažinant sidabro naudojimą ir sumažinant sąnaudas per anglies nanovamzdelius. Varis - grafeno kompozicinės pastos panaudoja grafeno antioksidacines savybes, kad pagerintų vario miltelių stabilumą.
Nepaisant tipo, pagrindinė laidžių pastų kompozicija yra neatsiejama nuo laidžiosios fazės, rišiklio fazės ir priedų. Laidumo fazė yra pagrindinis laidumo veikimo veiksnys. Jos morfologija, dalelių dydis ir grynumas daro įtaką laidžiojo tinklo formavimui. Tankiai supakuotos dribsnių dalelės sukuria stabilesnį laidų kelią, o nanodalelės gali sukepinti į tankią laidžią plėvelę žemoje temperatūroje. Riešo fazę sudaro derva ir tirpiklis. Derva nustato pastos plėvelę - formuojančias savybes ir atsparumą temperatūrai, o tirpiklis sureguliuoja klampumą, kad atitiktų skirtingus procesus. Nors priedai sudaro nedidelę dalį, jie vaidina lemiamą vaidmenį. Dispersai apsaugo nuo dalelių aglomeracijos, išlyginamieji agentai pagerina dangos kokybę, sujungimo agentai padidina sukibimą, o sukepinimo priemonės skatina dalelių suliejimą.
Laidus pastos našumas ir įtakos veiksniai
Pagrindiniai laidžių pastų rodikliai apima laidumą, sukibimą, stabilumą ir proceso suderinamumą. Laidumas yra labai svarbus, o reikalavimai skiriasi priklausomai nuo taikymo. Fotoelektriniame lauke kelia didelius laidumo reikalavimus, o lanksčiai elektronikai reikia stabilaus laidumo net ir po deformacijos. Adhezija turi atlaikyti aplinkos stresą. Pavyzdžiui, pastos automobilių elektronikai turi išlaikyti gerą sukibimą po šiluminio dviračių. Stabilumas apima ir cheminį, ir šiluminį stabilumą. Vario pastos turi atlaikyti drėgną ir karštą aplinką, o fotoelektrinės pastos turi atlaikyti ilgą - terminą lauko senėjimas. Proceso suderinamumas reiškia suderinamumą su spausdinimo ir dangos procesais. Ekrano spausdinimui reikalinga tinkama tiropija, o spausdinimo spausdinimas turi griežtus reikalavimus dalelių dydžiui ir klampumui.
Laidumo fazės turinys daro didelę įtaką našumui. Per žemas turinys apsunkina nuolatinį laidų tinklą, o per didelis turinys sumažina sukibimą. Paprastai yra optimali pusiausvyra tarp laidumo ir sukibimo. Taip pat svarbi laidžių dalelių morfologija ir dispersija. Dalelių aglomeracija padidina atsparumą. Tolygiai išsklaidytos dribsnių dalelės sudaro laidžius takus per paviršiaus kontaktą, todėl susidaro mažesnis atsparumas nei sferinių dalelių taškinis kontaktas. Kietinimo ar sukepinimo procesas taip pat yra labai svarbus. Aukštas - temperatūros sukepinimas gali skatinti dalelių suliejimą ir sumažinti atsparumą, tačiau tai apribos substrato pasirinkimą; Žemas - temperatūros kietinimas priklauso nuo nanodalelių paviršiaus aktyvumo ir yra tinkamas lanksčiams substratams.
Pagrindinės laidžios pastos taikymo sritys
Fotoelektrinėje pramonėje laidžios pastos yra labai svarbios siekiant pagerinti konversijos efektyvumą. Smulkios tinklelio linijos, atspausdintos su sidabrine pasta priekinėje pusėje, turi sumažinti šviesos šešėliavimą ir išlaikyti mažą kontaktinį atsparumą. Tinkama formuluotė gali efektyviai pagerinti ląstelių efektyvumą. Užpakalinė aliuminio pasta, sudaranti galinį lauką, atspindi neabsorbuotą šviesą, tuo pačiu apsaugant silicio plokštelę. Jo kompozicija turi būti suderinta su vafliu, kad būtų išvengta deformacijos. Aukšto - efektyvumo akumuliatoriaus technologijos tobulinimas sukėlė naujų pastos poreikių. Kai kurioms baterijoms reikia mažai - sidabrinių pastų temperatūros, kad būtų išvengta dengimo sugadinimo, o kitiems reikia gero kontakto su dopedo sluoksniu, skatinant naujų priedų kūrimą.
Galios perdavimas galios baterijose priklauso nuo laidžių pastų. Medžiagų, tokių kaip anglies nanovamzdeliai, pridėjimas prie teigiamų elektrodų pastų pagerina elektrodų laidumą ir sumažina vidinį atsparumą. Skirtukų pastos turi būti sujungti aukštą laidumą su lankstumu, kad būtų galima išplėsti ir susitraukti akumuliatoriaus įkrovimo ir iškrovimo metu. Vario - sidabrinės kompozicinės pastos šiuo atžvilgiu.
Elektroninių komponentų miniatiūrizavimas ir didelis tankis taip pat priklauso nuo laidžių pastų. Daugiasluoksniuose keramikos kondensatoriuose vidinė elektrodų pasta turi būti atspausdinta ant mikrono - dydžio keraminės plėvelės, kurios storis ir susitraukimas yra griežtai kontroliuojamas, kad būtų išvengta delaminacijos. Sidabrinės pastos RFID žymenyse naudojami sidabriniai - vario kompoziciniai milteliai, kurie sumažina sąnaudas, kai atitinka signalo perdavimo reikalavimus. Jutiklio pastos turi subalansuoti laidumą ir funkcionalumą. Pvz., Drėgmės jutiklių anglies pasta turi būti atspari vandens garų korozijai, o biosensorių auksinė pasta turi būti biologiškai suderinama.
Lanksčios laidžios pastos yra plačiai naudojamos lanksčioje elektronikoje. Naudodami elastinę dervą kaip nešiklį ir derinant laidžiąsias fazes, tokias kaip sidabro nanovieliai ir grafenas, jie pasiekia tam tikrą tempimo laipsnį ir gerą šviesos perdavimą. Jie gali būti naudojami lanksčiuose jutikliniuose elektroduose, kad atlaikytų kelis raukšles, taip pat yra labai stabilūs signalo įgijimui išmaniųjų apyrankių bioelektriniuose jutikliuose.
Pramonės statusas ir ateities tendencijos
Pasaulinė laidžiosios pastos rinka yra nemaža, o fotoelektros ir galios akumuliatorių sektoriai sudaro didelę dalį. Tarptautiniai milžinai dominuoja aukštoje - galutinėje rinkoje, o Kinijos kompanijos padarė tam tikrų proveržių viduryje - ir žemo - pabaigos segmentų, tačiau aukštas - galutinis produktas vis dar priklauso nuo importo. Pramonė susiduria su tokiais iššūkiais kaip kaina, technologinis pakeitimas ir aplinkos apsauga. Sidabro kainos svyruojančios verčia priimti žemą - sidabrinę technologijas, kurių vario ir anglies - pagrįstos pastos, keičiančios sidabrines pastos viduryje -, ir žemai -} pabaigos segmentuose. Aplinkos apsaugos reikalavimai skatina vandens - pagrindu ir tirpiklio - kūrimą.
Einant į priekį, materialios naujovės sutelks dėmesį į žemą - sidabro turinį ir aukštą našumą. Specialiai struktūruoti sidabro milteliai sumažins sidabro naudojimą ir sukurs sudėtines sistemas, kad būtų subalansuotas sąnaudas ir našumą. Procesai vystysis pro intelektualius ir ekologiškus procesus, pagerins pastos konsistenciją, mažinant taršą ir padidins sidabro atsigavimo greitį. Programos išsiplės į kylančius laukus, tokius kaip vandenilio kuro elementai, kvantiniai taškų ekranai ir lanksčios robotikos.
Kaip pagrindinė elektroninio pasaulio jungiančios medžiaga, „Laidžios pastos“ technologinė pažanga ir toliau skatins atnaujinti pramonės atstovus, juda mažomis sąnaudomis, dideliu našumu, ekologišku gamyba ir pritaikymu, užtikrinant tvirtą palaikymą aukštai - galutinei gamybai.