CNT的应用：碳系导电塑料

1、CNT的应用：碳系导电塑料小组成员：杨岳洋崔天祺张千一刘添豪前言前言近年来的前沿研究表明：碳纳米管和石墨烯作为导电填料可用于制备新型导电油墨。优势比较柔性化传统电涂料导电油墨大面积批量化轻量化环保优势比较导电率高传统导电油墨新型导电油墨强度大质量轻成本低Part1什么是导电油墨？导电油墨是由导电填料、联结料、溶剂和助剂组成的复合材料其中导电填料是关键功能相。按导电填料的性质，导电油墨可分为：一、无机系（分为传统碳系导电油墨和纳米金属系）二、有机系（多为导电高分子）三、复合系相比于传统碳系导电油墨（炭黑、石墨、碳纤维及其混合物），无机纳米金属系（如铜系、银系等）和有机系（多为导电高分子）导电油墨

2、具有更优的导电性能碳纳米管和石墨烯作为导电填料制备的新型导电油墨给市场带来了新的发展方向01010202更高的导电率更优的机械强度0303更轻的质量0404低廉的成本Part2传统碳系导电油墨填料研究进展200320052004导电涂料的研究始于20世纪40 年代中期。国内在传统碳系导电油墨填料的研究方面起步较晚，研究成果主要集中在近十多年。刘亚群等研究了混合填料比对油墨导电性能的影响陈伟等以混合填料制备了一种导电油墨。崔明明的实验结果表明：随着导电填料填充量的增加，涂层电阻率降低2006杜仕国等制备了一种炭黑/醇酸树脂复合导电涂料200820112009王所杰等制备出一种水性导电油墨陈雷等制

3、备了改性环氧树脂基导电油墨马晓旭测定分析了导电填料配比对导电油墨性能的影响2013肖爽分析了导电碳浆中导电相（碳粉）和配比碳浆导电膜电阻等性能的影响。目前已形成了研究碳系导电油墨填料相对成熟的导电理论体系，但是碳系导电填料作为导电油墨关键功能相，基本以传统碳系导电填料为主，而对导电成分等的改进或新材料的开发工作甚少。Part3碳 系 导 电 油 墨 填 料 界 的 后 起 之 秀碳纳米管、石墨烯碳 纳 米 管 的 特 性（结构功能）碳纳米管可视为由石墨片层卷曲闭合形成的中空管状物，管壁以碳六元环为基本单元组成骨架。碳原子之间主要为sp2 杂化，其管状的弯曲结构会造成-二次杂化。碳 纳 米 管

4、的 特 性（结构功能）碳纳米管的碳原子中未配对的电子形成离域的大键电子云，因而具备良好的导电性。但是碳纳米管的属性、多层结构以及缺陷程度对其导电性能都有显著影响。由于碳纳米管具有高导电率、大长径比等优点，是理想的导电油墨填料。相关研究介绍：理论研究与实际生产相关研究介绍：理论研究与实际生产相关研究介绍：理论研究与实际生产NEC 研究小组制成喷墨墨水，印刷出了线宽为70m 的图案。Cuartero利用改性的橡胶基材与碳纳米管油墨构建成灵活的电化学传感器。Part4碳系导电油墨填料的应用及发展方向传统碳系导电油墨的广泛应用薄膜开关低成本太 阳能电池电子开关图形转移电子标签印刷印制印刷线路板埋嵌无源元件智能地毯传统包装和服装发展与缺陷传统碳系导电填料（炭黑、石墨、碳纤维及其混合物）在导电性能上的缺点已经不能满足未来印刷电子发展的需求，新型的碳系功能材料碳纳米管和石墨烯以及新型复合导电油墨成为了新的研究和应用热点。然而，在实际的应用过程中，新型材料仍然存在着一些问题：发展与缺陷如何实现CNTs的大批量低成本制备；如何在导电油墨中将金属性和半导体性的两种CNTs分离；如何将CNTs在导电