Nid yw silicon cyffredin ei hun yn wrth -- statig. I'r gwrthwyneb, mae'n ynysydd da ac mae'n dueddol o gynhyrchu a chronni trydan statig.Fodd bynnag, Gellir cynysgaeddu silicon â phriodweddau statig neu ddargludol gwrth -- trwy dechnegau addasu arbennig.
1. Pam nad yw silicon cyffredin yn gwrth -- statig?
Mae strwythur cemegol yn pennu priodweddau: Mae prif gadwyn gel silica yn strwythur sefydlog sy'n cynnwys atomau silicon bob yn ail (Si) ac ocsigen (o), tra bod y cadwyni ochr fel arfer yn grwpiau methyl anadweithiol (- ch₃) neu grwpiau finyl ({{}} ch}}. Mae'r strwythur moleciwlaidd hwn yn sefydlog iawn ac nid oes ganddo electronau nac ïonau symudol yn rhydd.
Gwrthiant uchel: Mae'n union oherwydd absenoldeb cludwyr gwefr fod gwrthsefyll cyfaint gel silica pur yn uchel iawn, yn nodweddiadol yn amrywio o 10¹² i 10¹⁵ ω · cm. Mae'r rhif hwn yn dangos nad yw'n cynnal bron dim trydan a'i fod yn ddeunydd inswleiddio rhagorol.
Y risg o gronni trydan statig: Oherwydd ei eiddo inswleiddio rhagorol, pan fydd cynhyrchion silicon yn rhwbio yn erbyn, yn dod i gysylltiad â deunyddiau eraill neu ar wahân fel plastig neu ffabrig, ni ellir cynnal y taliadau a gynhyrchir i ffwrdd ar eu pennau eu hunain a byddant yn cronni ar yr wyneb, gan ffurfio trydan statig. Mae hyn yn beryglus iawn mewn rhai senarios cais.
2. Sut i wneud silicon wedi gwrth -- priodweddau statig/dargludol?
Er mwyn galluogi defnyddio silicon mewn amgylcheddau sy'n sensitif i drydan statig, mae angen creu sianeli ar gyfer symud gwefr trwy ddulliau addasu corfforol.
Mae'r prif ddulliau fel a ganlyn:
a) Ychwanegu llenwyr dargludol (y dull mwyaf prif ffrwd ac effeithiol) :
Yn unffurf, cymysgu sylweddau dargludol mewn cyfran benodol i'r matrics gel silica i ffurfio rhwydwaith dargludol.
Llenwyr wedi'u seilio ar garbon -: megis carbon du, nanotiwbiau carbon (CNTs), graphene. Carbon du yw'r opsiwn effeithiol - a ddefnyddir amlaf, y gellir ei lunio i wahanol raddau sy'n amrywio o wrth -- statig i dargludol. Yr anfantais yw ei fod fel arfer yn cael ei wneud yn ddu yn unig. Llenwyr metel: megis powdr arian (AG), arian - powdr copr wedi'i orchuddio, powdr nicel, ac ati. Mae gan lenwyr metel ddargludedd trydanol rhagorol, ond maent yn ddrud iawn ac fel arfer fe'u defnyddir mewn caeau sydd â gofynion cysgodi electromagnetig uchel iawn (EMI).
Gorchudd Arwyneb: Mae platio nicel, platio aur a thriniaethau eraill yn cael eu cynnal ar wyneb y cynhyrchion silicon ffurfiedig i'w gwaddoli â haen dargludol metel. Mae'r dull hwn yn gostus ac mae risg y bydd y cotio yn plicio i ffwrdd.
b) Ychwanegu asiantau gwrthstatig parhaol (math ïonig)
Cymysgwch asiantau gwrthstatig ïonig arbennig i'r gel silica. Bydd yr ychwanegion hyn yn mudo i wyneb y cynhyrchion, yn amsugno lleithder o'r awyr ac yn ffurfio ffilm dŵr tenau. Gall moleciwlau dŵr ïoneiddio i mewn i ïonau, a thrwy hynny afradu trydan statig trwy fecanwaith amsugno a dargludiad lleithder.
Manteision: Gellir ei gymysgu i wahanol liwiau (yn wahanol i garbon du a all fod yn ddu yn unig), ac sy'n cael effaith gymharol fach ar briodweddau mecanyddol gwreiddiol y deunydd sylfaen. Anfantais: Mae'r effaith gwrthstatig yn dibynnu ar y lleithder amgylcheddol. Bydd yr effaith yn cael ei lleihau'n fawr mewn amgylchedd sych iawn, fel y tu mewn yn y gogledd yn ystod y gaeaf.