行業(yè)資訊| 2023-08-23| 迪蒙龍
電子硅凝膠是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型材料,它具有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性,能夠在廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域中發(fā)揮作用。本文主要介紹電子硅凝膠的相關(guān)知識(shí),包括其成分、制備、性質(zhì)及應(yīng)用領(lǐng)域等方面的內(nèi)容。
一、電子硅凝膠的成分
電子硅凝膠是由電子級(jí)硅片制成的一種材料,其中的硅原子是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)與氧原子形成的。成分包括硅氧鏈、有機(jī)基團(tuán)和空氣孔道等。其中,硅氧鏈的長(zhǎng)度可以通過(guò)硅烷的選擇來(lái)實(shí)現(xiàn);有機(jī)基團(tuán)和空氣孔道的存在則可以通過(guò)特定的前驅(qū)體和模板來(lái)控制和形成。電子硅凝膠的成分和結(jié)構(gòu)控制直接關(guān)系到其性質(zhì)和應(yīng)用。
二、電子硅凝膠的制備
制備電子硅凝膠的主要方法有兩種:溶膠-凝膠法和水熱法。
1. 溶膠-凝膠法
此法以硅烷為硅源,有機(jī)醇為溶劑,在酸堿催化下水解聚合形成凝膠,再通過(guò)熱處理、干燥、烷基化等步驟得到電子硅凝膠。依據(jù)硅烷的選擇,可以得到各種不同性質(zhì)的電子硅凝膠。
2. 水熱法
此法以硅酸鹽離子為硅源,熱水為介質(zhì),在高溫高壓條件下通過(guò)水熱反應(yīng)得到凝膠,最后通過(guò)熱處理、干燥等步驟制備電子硅凝膠。根據(jù)前驅(qū)體和模板的選擇和使用,可以得到各種不同性質(zhì)的電子硅凝膠。
三、電子硅凝膠的性質(zhì)
1.導(dǎo)電性
由于電子硅凝膠中含有空氣孔道,使得電子和離子能夠在其中自由傳輸,因此具有良好的導(dǎo)電性能。不同的制備方法和前驅(qū)體的選擇可以調(diào)節(jié)電子硅凝膠的導(dǎo)電性能。
2.導(dǎo)熱性
電子硅凝膠具有良好的導(dǎo)熱性能,其熱導(dǎo)率可以達(dá)到0.575 Wm^-1K^-1。與傳統(tǒng)的有機(jī)膠體相比,電子硅凝膠在高溫下仍能保持其導(dǎo)熱性能。
3.光學(xué)性質(zhì)
電子硅凝膠不僅具有良好的導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能,還具有良好的光學(xué)特性。特別是在近紅外光區(qū)域,電子硅凝膠的吸收能力很強(qiáng),這對(duì)于一些光電功能材料的應(yīng)用領(lǐng)域有很大的潛在價(jià)值。
四、電子硅凝膠的應(yīng)用領(lǐng)域
1.柔性電子器件
由于電子硅凝膠具有良好的導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能,因此可以用于制備柔性電子器件。使用電子硅凝膠作為電極和導(dǎo)線,可以制備出柔性可彎曲的電子器件,如柔性觸摸屏、柔性熱敏電阻、柔性傳感器等。
2.光電功能材料
電子硅凝膠的光學(xué)性質(zhì)使其在光電功能材料的領(lǐng)域中有潛在的應(yīng)用價(jià)值。例如,在某些近紅外光區(qū)域,電子硅凝膠有很強(qiáng)的吸收能力,可以用于制備光電轉(zhuǎn)換器件、紅外光學(xué)器件等。
3.催化材料
電子硅凝膠還可以作為催化劑的載體,將催化劑固定在凝膠的空氣孔道中,增加其表面積和反應(yīng)能力,從而提高催化效率。
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