Basic study on recycling method of ITO transparent conductive substrate using pulsed arc discharge

脉冲电弧放电ITO透明导电基板回收方法的基础研究

基本信息

批准号：
22K14252
负责人：
山下智彦
金额：
$ 2.83万
依托单位：
Kagawa National College of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究は，パルスアーク放電を用いたITO透明導電性基板のリサイクル方法の確立を目的としている。ITO透明導電性基板は絶縁物基板上にレアメタルであるインジウムを含む導電性物質が成膜された複合材料であるため，リサイクルするには絶縁物基板と導電性物質の分離が必要である。本研究では，パルスアーク放電を適用することでITO透明導電性基板を絶縁物とインジウムを含む導電性物質に分離する新しいリサイクル方法の確立を目的として，導電性物質の分離特性，評価方法，効果的な電極配置等について検討する。2022年度は，パルスパワーをITO透明導電性基板に印加した際の電気的特性・分離特性・光学的特性等を取得した。具体的には，大気中および水中でITO透明導電性基板上に電極を設置してパルスパワーを印加し，電圧・電流波形，分離の様子，放電の発光スペクトルなどを得た。電圧・電流波形から，1ショット目と2ショット目以降では負荷であるITO透明導電性基板の状態が異なるため，パルスアーク放電発生時の電流が流れ始めるタイミングが異なることが明らかとなった。また，パルスパワー印加後のITO透明導電性基板に照明を照射しながら撮影することで，分離された領域と導電性物質が残っている領域の判別ができる状態の画像が得られた。このことにより，画像を解析することで処理面積の定量的評価を行うことが可能となった。放電の発光スペクトルからは，導電性物質に含まれるインジウムの発光スペクトルが観測されたため，ITO透明導電性基板のインジウムがプラズマ化し，分離していることが明らかとなった。

本研究的目的是建立一种利用脉冲电弧放电的ITO透明导电基板的回收方法。 ITO透明导电基板是在绝缘基板上沉积含有稀有金属铟的导电材料的复合材料，因此需要将绝缘基板与导电材料分离以便回收。在这项研究中，我们的目标是建立一种新的回收方法，通过应用脉冲电弧放电将ITO透明导电基板分离成绝缘体和含铟导电材料。 2022年度，我们获得了对ITO透明导电基板施加脉冲功率时的电气特性、分离特性、光学特性等。具体来说，将电极放置在空气和水中的ITO透明导电基板上，施加脉冲功率以获得电压和电流波形、分离行为和放电发射光谱等信息。从电压和电流波形可知，脉冲电弧放电发生时，由于作为负载的ITO透明导电基板的状态在第一次和第二次之间不同，因此电流开始流动的时间不同。射击。此外，通过在施加脉冲功率后照射ITO透明导电基板并对其进行拍摄，获得了可以区分分离区域和残留导电材料的区域的图像。这使得可以通过分析图像来定量评估加工区域。从放电的发射光谱观察导电材料中所含的铟的发射光谱，可知ITO透明导电基板中的铟变成等离子体并分离。