石墨烯纳米银线金属网格对比分析
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石墨烯是纳米材料吗
石墨烯是一种由碳原子构成的二维晶格结构材料,其厚度仅为一个原子层,因
此具有极其优异的纳米特性。
然而,要确定石墨烯是否属于纳米材料,需要从多个角度进行深入探讨。
首先,从尺寸上来看,石墨烯的厚度仅为一个原子层,而其二维结构使得其在
另外两个维度上可以延伸至数百微米甚至更大的尺度。
这种特殊的尺寸特性使得石墨烯同时具备了纳米尺度和宏观尺度的特点,因此在尺寸上,石墨烯可以被归类为纳米材料。
其次,从性能上来看,石墨烯具有许多出色的纳米特性。
例如,石墨烯具有极
高的导电性和热导率,这些性能使得其在纳米电子学和纳米材料应用领域具有巨大的潜力。
此外,石墨烯还具有优异的机械强度和柔韧性,这些性能使得其在纳米材料的领域中也具有重要的应用前景。
综合来看,石墨烯的优异性能使得其符合纳米材料的特征,因此可以被认定为纳米材料。
再者,从制备和应用角度来看,石墨烯的制备方法和应用技术都与传统的纳米
材料有着很大的不同。
石墨烯的制备方法主要包括机械剥离、化学气相沉积、化学气相沉积等,这些方法与传统的纳米材料制备方法有着本质上的区别。
同时,石墨烯在电子、光电、传感等领域的应用也展现出了与传统纳米材料不同的特性和优势。
因此,从制备和应用的角度来看,石墨烯可以被视为一种独特的纳米材料。
综上所述,无论是从尺寸、性能还是制备和应用角度来看,石墨烯都具备了纳
米材料的特征和特性。
因此,可以得出结论,石墨烯是一种纳米材料。
当然,随着石墨烯研究的不断深入和发展,我们对其纳米特性的认识也将不断完善和深化,这将为其在纳米材料领域的应用带来更多的可能性和机遇。
导电性最好的材料在现代科技发展的背景下,导电性材料的应用日益广泛,其在电子、通信、能源等领域扮演着重要的角色。
而在众多导电性材料中,有一些材料的导电性能表现得尤为突出,被广泛应用于各个领域。
本文将介绍一些导电性最好的材料,并探讨它们的特点和应用。
首先,碳纳米管是一种导电性能极好的材料。
碳纳米管具有优异的导电性和热导性,其导电性能甚至可以媲美铜和银。
碳纳米管具有极高的载流子迁移率和热导率,因此被广泛应用于电子器件、纳米电子学、传感器等领域。
同时,碳纳米管还具有优异的力学性能,具有很高的拉伸强度和弹性模量,因此也可以用于制备高强度的复合材料。
其次,石墨烯也是一种导电性最好的材料。
石墨烯是由碳原子以sp2杂化形式排列而成的二维晶体结构,具有优异的导电性和热导性。
石墨烯的载流子迁移率高达200,000 cm2/(V•s),是铜的100倍以上。
石墨烯还具有极高的强度和弹性模量,因此被广泛应用于柔性电子器件、导电材料、透明导电膜等领域。
石墨烯的出现,为导电性材料的研究和应用带来了革命性的突破。
此外,金属纳米线也是一种导电性能极好的材料。
金属纳米线具有极高的载流子迁移率和导电性能,是铜的数倍甚至数十倍。
金属纳米线可以制备成柔性透明导电膜,被广泛应用于柔性显示器、太阳能电池、触摸屏等领域。
金属纳米线的出现,为柔性电子器件的发展提供了新的可能性。
综上所述,碳纳米管、石墨烯和金属纳米线都是导电性最好的材料,它们具有优异的导电性能和力学性能,被广泛应用于电子、通信、能源等领域。
随着科技的不断进步,相信导电性材料会迎来更加美好的发展前景。
石墨烯导电油墨的应用及研究现状管麟书【摘要】随着印刷电子日益小型化、集成化,传统的减法电路板印制技术已经无法满足市场的需要.导电油墨作为关键电子材料,在印刷电子技术中的应用越来越广泛.本文总结了常见的导电油墨的类型,包括金属导电油墨、导电高分子导电油墨、碳系导电油墨,其中,石墨烯导电油墨导电性能优异、机械性能强,具有广阔的应用前景.本文综述了石墨烯导电油墨在智能标签、印刷电路、薄膜开关等方面的应用,并进一步简要介绍了石墨烯导电油墨的制备方法,以期为该领域的科研人员的研究提供一定的参考.【期刊名称】《化工中间体》【年(卷),期】2018(000)012【总页数】3页(P137-139)【关键词】石墨烯;导电油墨;应用;制备【作者】管麟书【作者单位】南京市第二十九中学江苏 210036【正文语种】中文【中图分类】T1.引言随着印刷电子日益小型化、集成化,传统的减法电路板印制技术已经无法满足市场的需要。
导电油墨作为关键电子材料,在印刷电子技术中的应用越来越广泛,在无线射频识别系统、柔性印制电路板、薄膜开关、电磁屏蔽等领域应用日益增多,得到人们广泛关注,如Flint Ink投资导电油墨以降低RFID成本,韩国ABC公司开发的纳米导电油墨应用于RFID、柔性印制电路、电磁屏蔽等。
自2004年英国科学家发现石墨烯以来,石墨烯优良的导电性、力学性能、单原子厚度、价格低廉等优势受到广泛的关注,可作为一种新型的碳系石墨烯导电油墨。
据英国《每日电讯报》报道,剑桥大学开发出可打印的石墨烯导电油墨,可制作穿戴监视器;美国西北大学的研究人员喷墨打印石墨烯油墨,生产出性能优异的高导电柔性电极,与普通电极相比,导电性能提高了250倍,折叠时电导率仅轻微下降;国内在石墨烯油墨领域的发展也取得可喜进展,2015年,由青岛瑞利特新材料科技有限公司投资的国内首条石墨烯导电油墨生产线在青岛落成投产,可实现年产30吨导电油墨。
据预测,今后20年内,印刷电子的市值将突破3000亿美元。
评析纳米银线与金属网格材料技术之优劣作者:段晓辉教授时间:2014-05-07 源于:北京大学信息科学技术学院总点击:2756 【导读】:新材料技术应用可以从智能手机的常用面板尺寸一路延伸到20英寸以上的设备,而其阻值,延伸性,弯曲性均优于ITO薄膜。
新材料技术在短时间内无法全面取代ITO薄膜,但新材料技术有巨大的优势,而且从市场反应上来看,应用新材料技术生产的薄膜产品所占的比重在逐年提高。
ITO,即掺锡氧化铟(Indium Tin Oxide)。
它是液晶显示器(LCD)、等离子显示器(PDP)、电致发光显示器(EL/OLED)、触摸屏(Touch Panel)、太阳能电池以及其他电子仪表的透明电极最常用的薄膜材料。
未来移动终端、可穿戴设备、智能家电等产品,对触摸面板的有着强劲需求,同时随着触控面板大尺寸化、低价化,以及传统ITO薄膜不能用于可弯曲应用,导电性及透光率等本质问题不易克服等因素,众面板厂商纷纷开始研究ITO的替代品,包括纳米银线、金属网格、纳米碳管以及石墨烯等材料。
新材料技术应用可以从智能手机的常用面板尺寸一路延伸到20英寸以上的设备,而且其阻值,延伸性,弯曲性均优于ITO薄膜。
虽然,新材料技术在短时间内无法全面取代ITO 薄膜,但是新材料技术有着巨大的优势,而且从市场反应上来看,应用新材料技术生产的薄膜产品所占的比重在逐年提高。
目前,石墨烯扔处于研发阶段,距离量产还有很远的距离。
纳米碳管工业化量产技术尚未完善,其制成的薄膜产品导电性还不能达到普通ITO薄膜的水平。
因而,从技术发展与市场应用综合评价,金属网格与纳米银线技术将是近期新兴触控技术的两大主角。
金属网格(Metal Mesh)技术利用银,铜等金属材料或者氧化物等易于得到且价格低廉的原料,在PET等塑胶薄膜上压制所形成的导电金属网格图案。
其理论的最低电阻值可达到0.1欧姆/平方英寸,而且就有良好的电磁干扰屏蔽效果。
但是受限于印刷制作的工艺水平,其所制得的触控感测器图样的金属线宽较粗,通常大于5um,这样会导致在高像素下(通常大于200ppi)莫瑞干涉波纹非常明显。
碳纳米管与石墨烯的对比研究碳纳米管与石墨烯是近年来备受关注的两种碳纳米材料,它们在材料科学、纳米技术、电子学等领域展现出了巨大的应用潜力。
碳纳米管是一种具有特殊结构的碳材料,其具有优异的导电、热导性能和机械性能,因此被广泛应用于电子器件、储能设备、传感器等领域。
而石墨烯作为一种二维碳材料,具有单层原子厚度、高导电性、高柔韧性等优异特性,被认为是未来电子学领域的重要材料之一。
本文将对碳纳米管与石墨烯这两种碳纳米材料进行对比研究,探讨它们的结构特点、性能表现以及应用前景。
碳纳米管的特点主要体现在其结构和性能上。
碳纳米管是一种单层碳原子经过卷曲而成的管状结构,可以分为单壁碳纳米管和多壁碳纳米管。
单壁碳纳米管具有更优异的导电性能和机械性能,而多壁碳纳米管则具有更好的化学稳定性。
石墨烯则是由单层碳原子按照六角网格排列而成的二维材料,其具有优异的导电性、光学透明性和柔韧性,是一种理想的电子器件材料。
由于碳纳米管和石墨烯的结构特点不同,因此它们的性能表现也有所区别。
碳纳米管具有优异的导电性和热导性,这与其特殊的结构有关。
碳纳米管中的碳原子呈现出sp²杂化轨道结构,使其具有较高的电子迁移率和载流子迁移速度。
这种结构使得碳纳米管在高频、高速电子器件中具有广泛应用前景。
此外,由于碳纳米管是一种一维纳米材料,具有较高的长度宽比,因此具有优异的载流子输运性能。
在材料学领域,碳纳米管还被用作纳米填料,用于增强复合材料的机械性能。
石墨烯作为一种二维碳材料,其导电性能更为突出。
石墨烯的导电性可以达到铜的几倍甚至几十倍,因此在柔性电子器件、传感器、透明导电膜等领域有着广泛的应用前景。
石墨烯的柔韧性和透明性也为其在柔性电子器件领域带来了很大的机遇。
除了导电性能,碳纳米管和石墨烯还具有优异的力学性能。
碳纳米管具有很高的拉伸强度和模量,以及较好的韧性,因此被广泛用于强化复合材料。
其高强度和低密度还使得碳纳米管可能成为未来轻质高强材料的候选。
什么是Metal Mesh?Cu Metal Mesh的优势,为什么选择Cu Metal Mesh 在互联网+与大数据5G时代,可穿戴设备、可折叠设备、智能家居、教育教学等领域发展迅速,中大尺寸的触控面板或柔性面板需求越来越迫切,传统的ITO薄膜不能实现弯曲、折叠应用,导电性也无法满足中大尺寸触控面板要求,而且ITO属于稀缺资源,不可再生。
因此,ITO的替代技术迎来机遇。
ITO的替代技术,有金属网格、纳米银线、碳纳米管以及石墨烯等材料。
目前碳纳米管与石墨烯无法实现工业化量产,材料导电效果无法满足要求;而金属网格、纳米银线材料,少数厂商已经实现工业化量产,二者相比,Metal Mesh技术更加成熟,得到业界广泛认可。
Metal Mesh可应用于超薄、可折叠、穿戴式电子产品中,支持即将到来的可折叠柔性显示触控一体化的新型消费电子产业需求,前景广阔。
什么是Metal MeshMetal Mesh是一种导电材料,在PET、COP、PC等基材上通过各种工艺,形成极细的金属网格线,网格线线宽一般小于10μm,肉眼下基本不可见。
Metal Mesh材料表面的金属网格线代替ITO材料表面的ITO,导电效果远远优于传统的ITO。
Metal Mesh分为Cu Metal Mesh与Ag Metal Mesh,Ag Metal Mesh 以LG、Fujifilm为代表,Cu Metal Mesh以松下、正海科技为代表。
Metal Mesh材料制作门槛较高,近几年,一直被日韩厂商垄断,烟台正海科技作为国内触摸屏制作厂商,生产的Cu Metal Mesh,异军突起,远销海外。
正海科技的Cu Metal Mesh采用了业内领先的卷对卷黄光制程工艺,与传统的银线印刷、片对片黄光制程相比,可实现产品超窄边框、高精度、高效率,并具有轻、薄、可弯曲等优点,最小网格线宽3μm,达到国际领先水平。
在中大尺寸触控、曲面触控领域,电容触摸屏是最佳触控方式,而Cu Metal Mesh 是电容触摸屏中最佳解决方案。
面料黑金石墨烯银离子热反射一、背景介绍随着现代科技的不断发展,人们对于服装面料的要求也越来越高。
传统的面料在面对日益恶劣的气候条件时存在防晒、防褪色、抗菌等方面的不足。
一些新型面料材料如黑金、石墨烯、银离子等开始受到人们的关注。
二、黑金面料介绍1. 黑金面料即金属纳米颗粒与纤维混合针织而成的面料,具有显著的热反射作用,能够有效阻隔紫外线,并降低衣物内部的温度。
2. 在环境光照辐射下,黑金面料能够发挥出色的隔热效果,为人们提供了更加舒适的穿着体验。
三、石墨烯面料介绍1. 石墨烯是由碳原子以一定的排列方式组成的二维晶格结构,具有优异的导热性和导电性。
2. 将石墨烯应用于面料中,能够让面料具有快速散热和排湿的功能,有效缓解了穿着衣物时的不适感。
四、银离子面料介绍1. 银离子因具有优秀的杀菌抗菌性能而备受青睐。
在面料中添加银离子,可以有效杀灭细菌,减少异味的产生。
2. 银离子面料还具有无刺激性、稳定性高等特点,能够更好地保护肌肤健康。
五、热反射面料介绍1. 热反射面料经过特殊处理,能够在面料表面形成一层高效的热反射膜,具有良好的防晒和隔热效果。
2. 通过热反射面料的使用,可以减少阳光的直接照射,降低衣物内部的温度,提高穿着舒适度。
六、结语随着科技的不断进步,新型面料材料的应用将为人们的生活带来更多便利。
黑金、石墨烯、银离子和热反射等面料的出现,为服装行业注入了新的活力,为人们提供了更加健康、舒适的穿着体验。
相信随着技术的日益成熟,新型面料将会得到更广泛的应用,为人们的生活带来更多的惊喜与便利。
七、案例分析:新型面料在服装行业的应用1. 近年来,不少服装品牌开始将新型面料应用于他们的产品中,为用户带来了更加舒适的穿着体验。
2. 以防晒衣物为例,传统的防晒衣物往往在抗紫外线方面存在一定的局限性。
而采用黑金面料制成的防晒衣物,则可以更好地隔绝紫外线的直射,让人们在户外活动时更加放心。
3. 一些户外运动服装也开始使用石墨烯面料,通过加强散热排湿功能来提高运动者的舒适度,让运动更加享受。
分析:石墨烯行业,批量制造的六大难题石墨烯目前最靠谱的似乎是在新型的电池中,更确切的说实在新型超级电容器中的应用研究。
但是,似乎人们或有意或无意的都回避了一个问题,石墨烯的批量制造问题。
这个与纳米材料的状况很接近。
石墨烯的很多特别性能都是建立在其单层结构上。
但是批量获得一个原子厚度的石墨单层在未来的几年我看不到希望。
最终很可能走向这样的结果:像当年的纳米材料一样,我们对石墨烯的制造会渐渐沦为比较薄的石墨片状结构,至于到底是单层还是几十层或者更多,天知道!(纳米材料的批量制造技术就是如此,我们很快就将纳米材料的制造技术降低到如何将尺寸做到100纳米下,至于纳米材料最基本的要求,即对其微观结构的排列,谁去管他!)不得不承认,我们在对新兴技术的庸俗化方面的本事的确不小。
国内的对新技术的理解和开发,速度惊人。
但是有时候一些问题不由得让人担心。
江苏已经出现了一大批用石墨烯为名头的企业。
我都不知道在石墨烯的批量制造还没有影子的情况下,他们拿什么去销售。
但是,人家就是有本事每年将石墨烯销售了几千万甚至更多。
据说主要用于LED的散热。
用脚趾头也能想得到,他们的所谓的石墨烯其实就是石墨(这个东西本来即使片状结构,本来就可以导热和导电)。
无非是利用一个噱头增加销售,获得国家经费支持。
这种做法对石墨烯的未来开发到底是好是坏,目前不得而知。
好处是,企业用这种方法是石墨烯在市场推广方面先混一个脸熟,真的技术突破了,大家只会惊喜大大的。
也就是赚足了吆喝,造足了声势,降低了未来的市场接受难度。
坏处就是怕一群混蛋搅浑了一池春水,坏了名声。
以后即使真的有了好的石墨烯技术,在资本市场和产品市场也没那么吸引眼球了。
那样的话,对那些辛辛苦苦从事石墨烯的开发的机构来说,绝对是灾难。
批量制造单层石墨烯从09年开始就不是什么难题就是在铜箔基底上化学气相沉积。
现在国内卖化学气相沉积做单层石墨烯的炉子的厂商都。
石墨烯/纳米银线/金属网格对比分析OFweek显示网讯:从触摸屏产业链来讲,玻璃基板、Petfilm、胶材是产业上游的主要材料,而玻璃基板、Petfilm的供应被美日企业所垄断。
ITO 玻璃、ITOfilm、sensor(包含触控IC)、coverlens是中游部分,下游的就是触控模组一块。
从近几年的触控材料研发上看,替代性材料的研发主要在上中游部分。
2013年,国内电容屏出货面积超过400万平方米,其中ITO导电玻璃需求量超过360万平方米,ITO PET导电膜需求量超过140万平方米。
从触摸屏产业上游材料的成本分析,ITO材料占据40%左右。
且随着触摸屏行业的发展,对ITO材料的需求将越来越大,作为稀有金属的铟,不但价格随之不断上涨,而且将会有告罄的危险,所以在此进行分析的烽烟四起的触控材料,主要为替代ITO的石墨烯、Metal Mesh和纳米银。
东莞市鑫聚光电科技有限公司董事长蔡文珍表示,三种材料中,纳米银线是唯一一个具有现实应用前景的。
理论上,石墨烯的透光度及电阻性能都占优势,但是由于其制备过程工艺复杂,在设备改进、工艺优化等方面都预示在前期需要有巨大的投入。
相信石墨烯在很长一段时间内都不具备量产的条件。
金属网格最主要的优势在于成本低且导电性佳,但为了达到足透的光穿透率,在线细化过程中必须拿掉95%~99%的触控感应面积,导致触控讯号降低20~100倍,现今触控IC难以支持;其二,为了让眼睛看不到,金属线宽必须小于5微米,使的其黄光显影制程或精密印刷技术费用高;此外,5
微米金属线不断裂、解决金属反射问题、材料氧化等问题都让金属网格技术备受考验。
在解决以上难题时,成本也会随之增加,届时Metal Mesh是否还具备成本优势是厂商必须考量的问题。
相比之下,纳米银线在工艺制程上就拥有得天独厚的优势:生产工艺简单、良率高。
由于线宽较小,银线技术制成的导电薄膜相比于金属网格技术制成的薄膜可以达到更高的透光率。
再次,纳米银线薄膜相比于金属网格薄膜具有较小的弯曲半径,且在弯曲时电阻变化率较小,应用在具有曲面显示的设备,例如智能手表,手环等上的时候,更具有优势。
银纳米线除具有银优良的导电性之外,由于纳米级别的尺寸效应,还具有优异的透光性、耐曲挠性。
此外由于银纳米线的大长径比效应,使其在导电胶、导热胶等方面的应用中也具有突出的优势。
以鑫聚光电目前小批量生产的纳米银线产品为例,是利用研发出来的液体涂料,经过涂布机涂在基膜上,然后经过干燥、覆盖保护膜,成品的生产就完成了。
而且,鑫聚光电拥有完善的LCD用光学膜产品生产线,纳米银线的部分制程与LCD用光学膜制程相似,因此,鑫聚产线拥有很大的通用性,大大减少了前期对于产线的投入,从而降低了产品成本。