行业资讯| 2023-08-23| 迪蒙龙
电子硅凝胶是近年来发展起来的一种新型材料,它具有良好的导电性和导热性,能够在广泛的应用领域中发挥作用。本文主要介绍电子硅凝胶的相关知识,包括其成分、制备、性质及应用领域等方面的内容。
一、电子硅凝胶的成分
电子硅凝胶是由电子级硅片制成的一种材料,其中的硅原子是通过化学反应与氧原子形成的。成分包括硅氧链、有机基团和空气孔道等。其中,硅氧链的长度可以通过硅烷的选择来实现;有机基团和空气孔道的存在则可以通过特定的前驱体和模板来控制和形成。电子硅凝胶的成分和结构控制直接关系到其性质和应用。
二、电子硅凝胶的制备
制备电子硅凝胶的主要方法有两种:溶胶-凝胶法和水热法。
1. 溶胶-凝胶法
此法以硅烷为硅源,有机醇为溶剂,在酸碱催化下水解聚合形成凝胶,再通过热处理、干燥、烷基化等步骤得到电子硅凝胶。依据硅烷的选择,可以得到各种不同性质的电子硅凝胶。
2. 水热法
此法以硅酸盐离子为硅源,热水为介质,在高温高压条件下通过水热反应得到凝胶,最后通过热处理、干燥等步骤制备电子硅凝胶。根据前驱体和模板的选择和使用,可以得到各种不同性质的电子硅凝胶。
三、电子硅凝胶的性质
1.导电性
由于电子硅凝胶中含有空气孔道,使得电子和离子能够在其中自由传输,因此具有良好的导电性能。不同的制备方法和前驱体的选择可以调节电子硅凝胶的导电性能。
2.导热性
电子硅凝胶具有良好的导热性能,其热导率可以达到0.575 Wm^-1K^-1。与传统的有机胶体相比,电子硅凝胶在高温下仍能保持其导热性能。
3.光学性质
电子硅凝胶不仅具有良好的导电和导热性能,还具有良好的光学特性。特别是在近红外光区域,电子硅凝胶的吸收能力很强,这对于一些光电功能材料的应用领域有很大的潜在价值。
四、电子硅凝胶的应用领域
1.柔性电子器件
由于电子硅凝胶具有良好的导电和导热性能,因此可以用于制备柔性电子器件。使用电子硅凝胶作为电极和导线,可以制备出柔性可弯曲的电子器件,如柔性触摸屏、柔性热敏电阻、柔性传感器等。
2.光电功能材料
电子硅凝胶的光学性质使其在光电功能材料的领域中有潜在的应用价值。例如,在某些近红外光区域,电子硅凝胶有很强的吸收能力,可以用于制备光电转换器件、红外光学器件等。
3.催化材料
电子硅凝胶还可以作为催化剂的载体,将催化剂固定在凝胶的空气孔道中,增加其表面积和反应能力,从而提高催化效率。