本征型导电自修复材料的研究进展
2020-07-30张雨李孟宇张慧慧韩昕范泽文李巧玲
应用化工 2020年6期
张雨,李孟宇,张慧慧,韩昕,范泽文,李巧玲
(中北大学 理学院,山西 太原 030051)
导电高分子材料具有高导电性、密度小、易成型、耐腐蚀性好等特性,在显示器、电子器件、电池、生物医药等方面具有广泛的应用。然而在材料的实际使用过程中,由于一些不可避免的因素,常常会产生一些局部损伤和微裂纹,并由此引发宏观裂缝而发生断裂,导致材料电学和力学性能的降低,影响材料的正常使用和缩短使用寿命。为此,科研工作者通过模仿生物体自愈合行为,设计出了一种自修复材料,它可以在遭受外部机械损伤或高温、辐射等恶劣环境后自动恢复其部分或全部功能,这不仅可以延长产品的使用寿命,而且可以提高产品的使用可靠性,节约生产成本,已成为近十年来的研究热点[1-2]。导电自修复材料不但具有导电高分子材料的优点,而且还能够自主愈合损伤部位,因而在电子皮肤[3-6]、储能设备[7-9]、传感器[10-13]、导电涂料[14]、超级电容器等[15-19]方面具有巨大的应用前景,受到了越来越多科研工作者的关注。
1 本征型导电自修复材料
在过去的几十年中,科研工作者已经报道了不同的自修复方法,包括外援型自修复和本征型自修复。对于外援型自修复,是将修复剂包裹在微胶囊或微脉管等中,当材料产生微裂纹后,在裂纹扩展力的作用下迫使微胶囊或微脉管破裂,释放其中的修复剂实现材料的自修复[20],这种修复方法简单、修复效率也较高,但存在的最大缺陷是不能对材料的同一损伤部位进行多次修复,且修复时间取决于所加修复剂的用量[21-22]。……
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