הגידול צריך שליטה סטטית באלקטרוניקה

הגאומטריה המתכווץ של רכיבים אלקטרוניים מודרניים הפכו אותם פגיעים יותר ויותר לפריקת אלקטרוסטטית (ESD) זעזוע סטטי כי הוא בלתי-אפשרי לאדם יכול בקלות להרוס צומת מוליכים למחצה או נתונים מאוחסנים מושחתים.באותו זמן, הפרעה אלקטרומגנטית (EMI) מ מעגלים סמוכים ומכשירים אלחוטיים יכולים לפגוע ביושרה אותות ולגרום לכשלים במערכת.

כיצד פלסטיק אנטיסטטי ומוליכים עובד

מכניזם של סטיות סטטיות והתנהגויות

(הפלסטיקים האנטי-סטטיים מגבילים את בנייתו של מטען סטטי על ידי מתן האשמות להגר לאט על פני השטח או באמצעות נפח החומר.זה מושג בדרך כלל על ידי צמצום התנגדות פני השטח למגוון של 1003FLT:0603FLT:1 ל 10reaFLT:29FLT 3 {\displaystyle orm per Square.

עבור פולימרים מוליכים באופן מהותי (ICPs) כגון פוליאנילין, PEDOT:PSS, ופוליפיראטול, מוליכות נובעת ממבנה עמוד השדרה המורחב שניתן לעשות כדי ליצור מובילי מטען ניידים.חומרים אלה מציעים את היתרון של מוליכות טבועה מבלי לדרוש חלקיקים ממלאים, אם כי הם לעתים קרובות עומדים בפני אתגרים ביציבות תהליכים ויציבות ארוכת טווח.

סיווגים חומריים

מערכות מבוססות תוספת מסווגות על ידי סוג מלא ורמת טעינה נמוכה.טענות נמוכות של פחמן שחור (2 עד 10% על ידי משקל) לייצר ציונים אנטי-סטטיים, בעוד שעומסים גבוהים (15-25%) מניבים תרכובות התנהגותיות המתאימות ל-EMI מגנים. סיבי מתכת ותוספים מצופים יכולים להשיג מוליכות גבוהה בשברירי נפח נמוך יותר, שמירה על בסיס resin ’ תכונות מכניות אני משמשות כגון ציפויים אופטיים.

חומרים מרכזיים נהיגה בחדשנות

מחסנים מבוססי פחמן

(הפחמן נשאר הממלא ההתנהלותי הנפוץ ביותר בשל עלות נמוכה ואמינות מוכחת.חידושים אחרונים מתמקדים בשחורים פחמן מיוחדים עם מבנה גבוה ושטח פני השטח גבוה אשר משיגה הפחתה של ההטענות הנמוכות, צמצום ההשפעה על זרימת ההיתוך והשפעת כוח. nanotubes (CNTs) מציעים יחס גבוה פי פחמן-of-magnitude מאשר פחמן שחור, המאפשר חשיפה ב-0.5 אחוזים עבור כיסוי פחמן-F2 מוגן:

Graphene, בשני prise וצורות מופחתות של פחמן חד-חמצני, מספק יחס היבט גבוה יותר וניידות אלקטרוניות אינטרינריות. Dispersing גרפן ננופליות באופן אחיד נשאר אתגר עיבוד, אבל ההתקדמות ב Shear ערבוב ובפולימרומדומים ישיבה הם מניבים מרוכבים עם מוליכות מעל 100 / ס"מ (קיצור) מועסקים במתחים מבניים, ומציעים למגן מכני, בנוסף לתפקוד מכני.

מילוי מבוסס מתכת

(הסיבים של פלדה ללא ספק (4-8 מ"מ אורך) משמשים בדרך כלל בדיור מזוקקים של הזריקה למחשבים ובמכשירים רפואיים, המספקים התנגדות רבה עד 0.1 הומ-סמ"מ. קופר וממלאי כסף מציעים אפילו מוליכות גבוהה יותר, אך הם נוטים לחמצן ולהדרוש ציפויים הגנה.

מערכות היברידיות ורב-שותפות

(לא רק ממלא יכול לספק כל דרישה של מוליכות, תהלוכות, עלות וביצועים מכניים.מערכות היברידיות המשלבות, למשל, צינורות פחמן עם פחמן שחור או גרפן עם סיבים מתכת יכול להשיג אפקטים סינרגיים.הגשר CNTs בין חלקיקים גדולים יותר למלא, צמצום ההטעיה הכוללת הנדרשת עבור הנצחה.

טכניקות ייצור מתקדמות

עקבו אחרי Masterbatch Technology

פיזור אחיד של ננוקל ממלאים הוא הגורם החשוב ביותר בהשגת תכונות חשמל עקביות. גבוה-שרות תאומים-הרוב מצוידים אלמנטים בורג מיוחדים יכול למעשה exfoliate ולהפיץ nanoplatelets גרפן או CNTs. Masterbatch מתרכז, המכיל עומס גבוה של מילוי ב- Cbat-PCL; כולל CBT-bsp; כולל עומס גבוה של מילוי ב- CBT (כולל Clow-PC) ללא התפתחויות ב-Clowing) ו-Clow-Clibating (Doutbating) כולל CPT) כולל CPT) כולל CPT-CBT (Doutexi) כולל תחזוקה (Douic) , כולל תחזוקה (Douic) , כולל עומס גבוה של תכונות משולבות) של מילוי ב-CBT-CBT-co-co-co-co-co-co-co-co-co-co-co-co-co-co-co-co-co-co-co-co-co-co-co-co-co-co-co-co-co-co-co-co-co-co-co-co-co-co-co-co-co

הזריקה מוליד וההפצה

הזרקת עובש של פלסטיק מוליכים דורש שליטה זהירה של טמפרטורת ההיתוך, מהירות הזריקה, ועיצוב עובש כדי לשמר את רשת מלא.היי שר במהלך הזריקה יכול להתאים באופן זמני סיבים, המוביל anisotropy in מוליכות; סימולציות עובש עכשיו משלבות מודלים אוריינטציה כדי לחזות ביצועים חלק. Extrusion משמש בדרך כלל עבור גיליון, סרט, ומייצרת מוצרי צינור, כגון ESD-Safe dugeenses או antitrastatic עבור חלקיים אלקטרוניים, אבל הם טיפול חיצוני.

שיטות מתפתחות: הדפסה תלת מימדית לייזר Sintering

ייצור אדקטי פותח חופש עיצוב חדש עבור פלסטיק מוליכים.Fuse filament ייצור (FFF) באמצעות CNT- או גרפן מלא filaments מאפשר ייצור של תיקונים מאובטחים ESD ושיכון אבטיפוס 3: לייזר סלקטיבי (SLS) של אבקת ניילון מוליכים היום מאומצמת לייצור נמוך של תרכובות אלקטרו-שילאיים עם סיבים מורכבים אשר ניתן למנוע לייזרים עם סיבים מגנטיים (F2Flastic) של פחמן-Folfon-Foled לייזרים (S) של חומרים פגומים תחת חומרים פגומים תחת חומר נפץ מגנטיים).

יישומים קריטיים בתעשיות

ייצור ואסיפה

יצירות אלקטרוניות בטוחות, מערכות אחסון, מגשים ונושאות נעשו כמעט אוניברסליות מפלסטיקים מבוססי פחמן.חומר חייב לשמור על ביצועים אנטי-סטטיים יציבים לאורך שנים של שימוש, גם לאחר שטיפה חוזרת או חשיפה לחות.פלסטיקים מוליכים גם להחליף מתכת במדור ומדריכי מעגלים, צמצום משקל תוך מתן נתיבי קרקע.

מכשירים רפואיים וניקוי

באלקטרוניקה רפואית, שבו חיישנים רגישים משאבות מבוקרות מיקרו-מעבדים חייבים לפעול ללא התערבות, מגן פלסטיק מוליכים נגד EMI ממנועי, משדרים אלחוטיים, וקווי חשמל. חומרים אנטיסטטיים משמשים לרכיבי דיור שנוגעים לחולה, למנוע פריקה סטטית שיכולה לשבש ציוד ניטור.סביבות חדר נקי דורשות ריצוף, לוחות קיר, וריהוט המיוצרים מפלסטיקים ממכשירי נפח המונעים מהאשמות של אנשי צוות וציוד.

אלקטרוניקה ואלקטרוניקה

כלי רכב מודרניים מכילים עשרות יחידות בקרה אלקטרוניות (ECUs) כי יש להגן מפני transients המושרה ברק ו- EMI מכבלים בעלי מתח גבוה. קומפלקסים מפלסטיק מוליכים, לעתים קרובות מתחזק עם סיבים פחמן ארוכים, לספק חיסכון משקל של עד 40% בהשוואה לאלומיניום תוך מתן מגן שווה ערך.

מוצרי אלקטרוניקה ו-IoT

סמארטפונים, עונדים, וחיישנים ביתיים חכמים דורשים מחסנים דקים שעדיין מספקים יעיל EMI הגנה.מוליכים פוליקרבונט /ABS תערובת עם סיבים אל-חלד הם תקן התעשייה עבור דיורי מכשירים ניידים.העלייה של מכשירי IoT עם מודולים אלחוטיים משולבים דחף את הפיתוח של סרטים אולטרה-ת-in מוליכים רכיבים אנטנהמיים-שלים המשלבים פונקציות חשמל ותפקודים.

חידושים אחרונים וBreakthrough

ננוקום עם ביצועים גבוהים

Graphene nanoplatelet (GNP) מורכב עכשיו להשיג מוליכות גדולות מעל 100 S / ס"מ בטענות מתחת 10%, הודות לשיפור טכניקות פיזור באמצעות גולשים בעלי מטבוליזם של פולימרנים. Covalent פונקציונליזציה של CNTs עם שרשראות פולימרים מבטל את הצורך של צינורות פולימרים נפרדים, וכתוצאה מכך מורכב עם קשיחות גבוהה יותר. A דוגמה בולטת מן החברה של פלסטיק של מהנדסים (FDDR) אשר היה 45-TRMBR) המכילהחזקה CDDREDREDREDREDREDREDREDR.com היה מכיל הגנה שחור מכיל הגנה CNTDR.

פלסטיק מבוסס ועמיד פנים

(הדוק הסביבתי, היצרנים בוחנים מילויים מוליכים בפולימרים מתחדשים כגון חומצה פולילאקטית (PLA), פוליhydroxyalkanoates (PHA), ו- lignin-based resins. Conductive PLA filaments עבור הדפסה תלת-ממדית זמינים כעת מסחרית, אם כי הביצועים החשמליים שלהם לעמיתים מבוססי petrochemical, הם גם חוקרים פחמן שחור נגזר פסולת צמיגים מ-Freavesics עבור 2Drecei ® מוקדם של 2Rics: קומפקטיים:

חומרים חכמים ועצמיים

גבול עתידני הוא התפתחותם של פלסטיקים שיכולים לחוש ולדווח על מצב החשמל שלהם או אפילו לרפא לאחר נזק.מיקרו-קמפוצלים המכילים דיו או סוכני ריפוי מוליכים ניתן להטמיע בפולימרמרומים.כאשר סדק מפר כמוסה, דיו הדחף המוליכים שוחרר, שחזור נתיב ההנצחה. לחלופין, אג"ח דינמי בשדרה פולימרומית מאפשר ריפוי חוזר של הממטריקס, כפי שמוכיחים במעבדה עדיין מורכבים.

פתרונות EMI Shielding Solutions

EMI מגנים על יעילות מעל 60 dB (מעל ⁇ 999% העצימה) נדרש עבור דמיון צבאי, רפואי וציוד מחשוב מהיר במהירות גבוהה.כדי להשיג זאת, יצרנים משתמשים במרכיבי מתכת עם טעינות ממריצים גבוהות מאוד או יישום מבנים רב שכבתיים עם שינוי של מוליכים ודיאלקטריים. a נחושת-nickel-coated פחמן מחזקים את פוליphthalamide (PA) לאחרונה הוכיחו את 70B.

אתגרים ושיקולים

למרות התקדמות מהירה, כמה מכשולים נשארים היברידיים.העלות של ננופלרים כמו צינורות פחמן חד-קיר יחיד יכול להיות 50-100 פעמים כי של פחמן שחור, הגבלת אימוץ יישומים בעלי ערך גבוה. achieving פיזור אחיד של ננופללרים בקנה מידה של עשרות מטרים דורש ציוד ואופטימיזציה של תהליך, מורכבות ייצור מוגברת.

יציבות עיבוד היא דאגה נוספת: רשת מלא יכול להיות מופרע על ידי כישוף מוגזם או על ידי השפלה תרמית במהלך עובש, המוביל אצווה-to-batch variability. התקנים כגון ASTM D257 (אובייקטיביות) ו- IEC 61340-2-3 (טעון) משמשים כדי להתאים חומרים, אבל שיטות בדיקה עבור חלקים דקים או גיאוגרפיות מורכבות עדיין מתפתחים בעיות סביבתיות: ננוכיבות, הן יכולות למזעריות, הן מורכבות, הן יכולות למזעריות, הן מורכבות, הן יכולות להיות מורכבות, והן לחשיפה לשרירים, והן לשרירים, הן מורכבות, הן מורכבות, הן מורכבות, הן מורכבות, הן מורכבות, הן מורכבות, הן מורכבות, והן לשרירים, הן מורכבות, הן מורכבות, הן יכולות לשרירים, והן לשרירים, והן יכולות לשרירים, והן לשרירים, הן מורכבות, אך בדיקות פחמן, והן יכולות למזער, הן יכולות לזיהומים, הן יכולות לזיהומים, אך בדיקות פחמן, אך בדיקות פחמן, הן מורכבות, הן מורכבות, הן יכולות להיות מקבצי אבטחה, אך בדיקות, הן מורכבות, הן מורכבות, הן מורכבות, הן יכולות להיות מקבצי אבטחה, הן מורכבות, הן מורכבות, הן מורכבות, הן יכולות להיות מקבצי אבטחה, הן יכולות להיות מקבצי אבטחה,

תחזית לעתיד ומגמות מתפתחות

אינטגרציה עם אלקטרוניקה גמישה ולבושית

הדור הבא של צגים בריאים לבישים ותצוגה גמישה ידרוש פלסטיק מוליכים שיכול למתוח ולהיצמד ללא אובדן מוליכות. מרוכבים מתמתחים באמצעות ממלאי מתכת נוזליים (הגלויום האנליטי) או סרטי גרפן מקומטים משולבים לתוך מעבדי Elastomeric.

עקבו אחרי 3D Printed Electronics

ייצור אדרטיבי ימשיך לטשטש את הקו בין רכיבים מבניים לבין לוחות מעגלים. מדפסות תלת-ממדיות רב-חומריות יכולות להפקיד מוליכים ובודדות מפלסטיק בתהליך בנייה יחיד, יצירת אנטנה משובצת, מגנים, ואפילו מתפתל פונקציונליים.מוליכים פוליאוריטאן וסיליקון סדקים לכתיבה ישירה (DIW) הפכו לזמינים, המאפשרים רובוטיים ותואמים את הערך האלקטרוניקה הבין-ידי 2.

נהגים ונהגים סביבתיים

תקנות גלובליות על פסולת אלקטרונית (WEEE, RoHS) והגבלות על פליטות להבות halogenated דוחפות חומרים להשתמש מפתחי חומרים ללא מטרות, halHS ללא תשלום, והגבלות על פלסטיק מוליכים מחזוריים.הנציבות האירופית ו- #8217; תוכנית כלכלה מעגלית של פחמן היא צמצום מחקר על פני פלסטיק מוליכים שניתן להחזיר ביעילות על ידי חיידקנות פולינזילות מעטות כדי למלא את הפולינזילות נמוכות יותר כמו מגנטיות פחמן, כמו דינמית, כלומר, 000 לנטרל את הפחתת חומרים מקודמות על ידי דינמית, אפילו לינוקס, 000 , 000 , 000 , 000 , 000 לנטרל את הפחתת מוליכים למחצה, 000 כדי להפחית את הפחתת מוליכים למחצה, 000 מוליכים למחצה, 000 , 000 , 000 מוליכים למחצה, 000 , 000 , 000 , 000 , 000 כדי להפחית את הפחתת , 000 , 000 לנטרל את הפחתת מוליכים למחצה, 000 כדי להפחית את הפחתת מוליכים למחצה, 000 כדי להפחית את הפחתת מוליכים למחצה, 000 כדי להפחית את הפחתת מוליכים למחצה, 000 מוליכים למחצה כדי להפחית את הפחתת מוליכים למחצה מוליכים פחמן מוליכים פחמן

הדרך קדימה

חידושים בפלסטיקים אנטי-סטטיים ומוליכים נעים בקצב מהיר, מונעים על ידי דרישות בלתי פוסקות של miniaturization, קישוריות אלחוטית וקיימות.שילוב של ננו-חומרי פחמן מתקדמים, מערכות ממלאות היברידיות, וחידוש פולימרים פולימרים הוא לספק מוצרים כי שיפור פתרונות מסורתיים המבוססים על מתכת במשקל, גמישות, ויעילות עלות.