納米銀透明導(dǎo)電膜是一種新型的透明電磁屏蔽材料,具有不同的透光率、導(dǎo)電性和電磁屏蔽效能。這種薄膜主要由銀納米線(Ag NWs)組成,通過特殊工藝將其均勻涂覆在透明基底上,形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)。這使得它在光電設(shè)備、電子設(shè)備和醫(yī)療設(shè)備中具有廣闊的應(yīng)用前景。納米銀透明導(dǎo)電膜的具體屏蔽效能如下:
1.透光率與電磁信息屏蔽系統(tǒng)效能
高透過率:納米銀透明導(dǎo)電膜的一個(gè)顯著特點(diǎn)是透過率高。實(shí)驗(yàn)表明,這種薄膜的可見光透過率可超過90%。當(dāng)透過率為91.3%時(shí),平均屏蔽效率為28 dB,增加銀納米線濃度后,屏蔽效率可達(dá)31.3dB,透過率仍保持在86.8%。
電磁屏蔽效能:該導(dǎo)電膜具有優(yōu)異的電磁屏蔽性能,最高屏蔽效能可達(dá)31.3dB,這與其他透明電磁屏蔽材料相比具有明顯的優(yōu)勢。例如,基于Ti3C2Tx MXene和銀納米線的透明導(dǎo)電膜在X波段顯示出32 dB的有效EMI屏蔽效率。
2. 導(dǎo)電性能
方阻:方阻是衡量導(dǎo)電膜性能的一個(gè)重要指標(biāo)。Ag NW/PDDA(聚二烯丙基二甲基氯化銨)復(fù)合薄膜的方阻可達(dá)22Ωsq-1,而在其透過率為95.5%時(shí),品質(zhì)因數(shù)達(dá)到433。這些數(shù)據(jù)比目前廣泛使用的氧化銦錫(ITO)薄膜更優(yōu)異。
導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò):銀納米線形成的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)對薄膜的導(dǎo)電性能至關(guān)重要。通過優(yōu)化納米銀線的分散液及其噴涂工藝,可以有效降低方阻,并提升整體導(dǎo)電性能。
3. 穩(wěn)定性與耐久性
環(huán)境穩(wěn)定性:在65%的相對濕度環(huán)境下放置35天后,Ag NW/PDDA復(fù)合薄膜的電性能和透過率均未發(fā)生顯著變化。這表明該材料在高濕度環(huán)境中具有良好的穩(wěn)定性。
機(jī)械穩(wěn)定性:由于基于長徑比大的銀納米線,薄膜在柔性基底上表現(xiàn)出良好的機(jī)械穩(wěn)定性和附著力,可以在彎曲或折疊的應(yīng)用中使用而不損害其性能。
4. 制備工藝與優(yōu)化
制備方法: 采用一種簡單、可擴(kuò)展的溶液處理工藝,研究小組利用空氣等離子體和噴涂技術(shù),用銀納米線和 MXene 混合導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)涂覆聚碳酸酯薄膜。本發(fā)明不僅提高了生產(chǎn)效率,而且提高了薄膜的整體性能。
后處理:為了進(jìn)一步提高導(dǎo)電性,通常需要進(jìn)行后處理以降低接觸電阻。例如,通過熱壓技術(shù)將銀納米線和MXene嵌入到聚乙烯醇(PVA)薄膜中,從而提高了界面附著力和導(dǎo)電性。
5. 應(yīng)用場景與前景
國防和科研: 在國防和科研等需要高電磁屏蔽的領(lǐng)域,納米銀透明導(dǎo)電薄膜可以用來保護(hù)敏感設(shè)備,防止信息泄露。
電子和顯示器: 由于其高透光率和良好的電導(dǎo)率,這種薄膜廣泛應(yīng)用于觸摸屏、有機(jī)發(fā)光二極管顯示器和薄膜太陽能電池及其他光電子設(shè)備。
醫(yī)療技術(shù)設(shè)備與航天工程裝備:其在醫(yī)療服務(wù)設(shè)備和航天企業(yè)設(shè)備上的應(yīng)用也顯示出一個(gè)巨大的潛力,如可用于信息透明電磁屏蔽窗戶和傳感器等部件。
納米銀透明導(dǎo)電薄膜具有高透光率、優(yōu)異的電磁屏蔽效應(yīng)、優(yōu)異的導(dǎo)電性和穩(wěn)定的耐久性,在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中具有廣闊的應(yīng)用前景。今后,其制備工藝的進(jìn)一步優(yōu)化和應(yīng)用范圍的擴(kuò)大,有望促進(jìn)各種高性能光電設(shè)備的發(fā)展。