[发明专利]电荷存储介质

说明书

本发明公开了一种电荷存储介质，其包括一定量的包含在非导电粘合剂(例如聚氨酯)中的第一导电颗粒。第一导电颗粒是磁铁矿颗粒。磁铁矿颗粒的数量包括亚微米和数十微米之间的颗粒尺寸分布，并且磁铁矿颗粒具有多个平面，相邻的平面连接在顶点处。每个粒子具有多个顶点。磁铁矿颗粒的形状不规则，纵横比低。将电荷存储介质施加到非导电衬底上并通过两个间隔开的电极接触，以感测与挥发性有机化合物交互时的电阻变化。

技术领域

本发明涉及一种含有导电金属和/或金属氧化物的成形颗粒的电荷存储介质。这种颗粒可以使用粘合剂以复合形式制成，并且粘合剂的机械和电气质量可以与选定的颗粒填料形态和量协同使用，以产生超灵敏的控制电荷复合存储介质，当充电时有选择地响应以感测各种刺激，并且还通过存储在复合物内的电荷的变化率提供刺激的开始和量的指示。

背景技术

现有已知，导电聚合物复合材料在受到压缩力或拉伸力时表现出变化的电阻。还已知的是感测复合材料可以被充电以响应挥发性有机化合物(VOCs)，但是这些复合材料在操作中不稳定，不能提供实时可重复的刺激数据的解决方法。

发明内容

本发明提供了一种电荷存储介质，其中介质由非导电粘合剂组合物和导电填料组成，并且其中介质存储的电荷量可以通过改变导电填料与非导电粘合剂的相对量和/或通过调节导电填料的相对比例、形状和尺寸来控制。

本发明提供了一种电荷存储介质，其包含一定量的包含在非导电粘合剂中的第一导电颗粒，该第一导电颗粒是磁铁矿颗粒，其中磁铁矿颗粒的数量包括颗粒尺寸在亚微米和数十微米之间，并且其中磁铁矿颗粒具有多个平面，相邻的平面的顶点相连接，每个颗粒具有多个顶点，其中磁铁矿颗粒的形状是不规则的并且具有低纵横比。

较佳的，所述分布中的所述第一导电颗粒的形状属于“扁圆”的颗粒形状定义，即平板状和/或“叶片状”，即扁平或细长的形状。

较佳的，在颗粒分布中，d₅₀的第一导电颗粒的粒径为50-75微米。

较佳的，在颗粒分布中，d₅₀的第一导电颗粒的粒径为60-65微米。

较佳的，在颗粒分布中，d₅₀的第一导电颗粒的粒度为20-25微米。

较佳的，在颗粒分布中，d₅₀的第一导电颗粒的粒度为5-15微米。

较佳的，d₅₀的第一导电颗粒的粒度为10微米。

较佳的，磁铁矿颗粒数量的亚微米和数十微米之间的粒径分布包括亚微米尺寸的颗粒和数十微米尺寸的颗粒。

较佳的，所述电荷存储介质还包括与所述第一导电颗粒具有不同形状的第二类导电颗粒。

较佳的，第二类导电颗粒具有以下形状之一：空隙轴承、板状、针状和球形。

第二类导电颗粒选自：银、镍、铜、铁、银的氧化物、镍铜和铁，包括但不限于磁铁矿和合成磁铁矿。

第二类导电颗粒的粒径为10-15微米。

粘合剂是聚合物粘合剂。

较佳的，聚合物是以下之一：硅氧烷聚合物、聚氨酯聚合物、聚乙烯和丙烯酸聚合物。

较佳的，粘合剂在颗粒分布中的每个颗粒或颗粒附聚物周围形成薄层。

较佳的，所述薄层的厚度约为10纳米。

较佳的，颗粒和/或颗粒附聚物涂有粘合剂薄层，并且其中相邻的单独涂覆颗粒和/或颗粒附聚物彼此接触并且其中电荷存储介质由如此涂覆的颗粒和/或颗粒附聚物的基质形成。

较佳的，磁铁矿颗粒与粘合剂的比例按重量大于或等于33％。