الشركة المصنعة للصبغة الموصلة

مبدأ العمل موصل Masterbatch : كيفية تحقيق الموصلية المادية من خلال إضافات؟

Masterbatch الموصل الكهربائي هي مادة معدلة تجعل مادة البوليمر العازلة في الأصل موصوفة أو مضادة من خلال تشتيت الحشو الموصل بالتساوي (مثل الكربون الأسود ، والأنابيب النانوية الكربونية ، والمسحوق المعدني ، وما إلى ذلك) في ركائز بلاستيكية (مثل PP ، PE ، PA ، إلخ). يعتمد مبدأها الأساسي على تأثير الترشيح (نظرية الترشيح) للحشو الموصل وتشكيل سلاسل الشبكات الموصلة.

1. أنواع ووظائف الحشو الموصل

يعتمد أداء MasterBatch الموصل بشكل أساسي على نوع ومحتوى وتشتيت الحشو. تشمل الحشو الموصل الشائع:

(1) مواد حشو الكربون

الكربون الأسود: التكلفة المنخفضة ، يحقق الموصلية من خلال تشكيل سلسلة شبكة موصلة مستمرة ، ولكن قد تؤثر كمية إضافة عالية (15 ٪ ~ 30 ٪) على الخصائص الميكانيكية.

الأنابيب النانوية الكربونية (CNT): كمية إضافة منخفضة (1 ٪ ~ 5 ٪) ، مع نسبة العرض إلى الارتفاع العالية لتشكيل شبكة موصلة ثلاثية الأبعاد ، مناسبة للتطبيقات عالية الطلب (مثل التدريع EMI).
الجرافين: الموصلية عالية الفائقة ، ولكن من الصعب تشتت وتكلفة عالية.

(2) مواد الحشو المعدنية
مسحوق الفضة/النحاس المغلفة بالفضة: الموصلية الممتازة ، وتستخدم في الأجهزة الإلكترونية المتطورة ، ولكن باهظة الثمن.
مسحوق النيكل/مسحوق الألومنيوم: تطبيقات التدريع الكهرومغناطيسي (EMI) ، مقاومة الأكسدة الجيدة.

(3) مواد حشو مركبة
ألياف الكربون الكربونية: تكلفة التوازن والأداء ، وتحسين القوة الميكانيكية.
مواد حشو الطلاء المعدنية: مثل الخرز الزجاجي المغطى بالفضة ، وتقليل استخدام المعادن.

2. آلية موصلة: تأثير الترشيح وسلسلة الشبكة الموصلة

(1) عتبة الترشيح
عندما يصل الحشو الموصل إلى تركيز معين (القيمة الحرجة) ، يتم تشكيل مسار موصل مستمر بين الجزيئات ، وتنخفض المقاومة بشكل حاد (كما هو مبين في الشكل).
على سبيل المثال: يبلغ عتبة الترشيح من الكربون الأسود في PE حوالي 15 ٪ ~ 20 ٪ ، في حين أن CNT يحتاج فقط 1 ٪ ~ 3 ٪.

(2) طريقة تشكيل سلسلة الشبكة الموصلة
توصيل الاتصال المباشر: جسيمات الحشو على اتصال مباشر (مثل الكتل السوداء الكربونية). تأثير النفق: عندما يكون التباعد بين مواد الحشو على نطاق النانو (مثل CNT) صغيرًا للغاية ، يمكن للإلكترونات "القفز" والانتقال ، وإجراء الكهرباء حتى بدون اتصال مباشر.

3. العوامل الرئيسية التي تؤثر على الخصائص الموصلة

4. التطبيقات النموذجية لـ Masterbatch الموصل

التغليف المضاد للاتحاد: المكونات الإلكترونية ، والتغليف الصيدلاني (لمنع الكهرباء الثابتة من الغبار الممتص).

التدريع الكهرومغناطيسي (EMI): مساكن الهاتف المحمول ، المكونات الإلكترونية للسيارات.
الأجهزة الإلكترونية: لوحات الدوائر ، أجهزة استشعار ، أقطاب مرنة.
المجال الصناعي: أحزمة النقل (مضادة للاتحاد) ، خطوط أنابيب التعدين (مقاومة للانفجار) .