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1、导电炭黑的基本特性浅田泰司著王金鉴译赵可申校序论,,复杂的至今仍众说纷云但其导电机理主要,。随着工业技术革新与电子设备的普及导可归纳为以下两种,,电性材料的需求量与日俱增应用范围不断扩①炭黑粒子互相连接成链二原子通过的,。大。这些导电性高分子材料,按其结构可分成链移动产生导电现象这就是“导电通道学,。”两种类型一种是本身能呈现导电性能的高分说,;子化合物材料另一种是在一般的高分子化合②除了粒子之间接触而且又由于电子在,物里配合导电性填充剂或经过层压的复合材分散于基体中的炭黑粒子间隙里迁移所产生的。,“”。料电子导通即称隧道效应学说或者由于炭
2、,,,,近年来崭露头角的功能性高分子材料粒子之间的高强度电场产生发射电流即所,,“。”如TCNQ聚乙炔聚毗咯等多种导电性高分谓电场发射学说,图1是设想中的炭黑分散于聚合物中的模子材料这些均属前一种类型的导电性高分子。,材料但它们在批量生产以及应用方面仍还存型这种分散状态一旦用图2的等效电路模型在许,。,,。多难题所以至今尚未能普及目前掺来表示就很容易理解了有导电性添加剂的导电性高分子材料已被广泛聚合物链。:,。使用其理由成本低容易大规模生产表。1所示的是各种导电材料及其特点可以看出有众多的导电材料可以采用,而炭黑在这方面,,比其他填料更理想
3、它不仅成型容易而且还,具有补强效果此外通过调置不同的添加量还炭黑班可制得任意程度的导电性。为此它是一种最受。图,聚合物中的炭链结构欢迎的导电辅助材料,本文着重介绍导电炭黑的基本特性以及影晌导电机理导电性能的有关加工条件等。表甘,份一--抓夺培注2是目前广泛采用的导电性高分子材料的应用今,。实例仅供大家参考嵘产Ct阳寸不接连填充炭黑聚合物的导电机理填充炭黑的高分子材料的导电机理是异常图2导电性复合材料的导电原理表各种导电材料及其特点系统铃类种类特点炎类炭黑乙炔炭黑纯度高,分散性良好油炉法炭黑导电性好。热裂法炭黑导电性差,成本低导电性差,粒径小
4、.着色用槽法炭黑其他共同问题一局限于黑色炭素纤维导电性良好.存在成本高和加工性问题PAN类比P.:沥青类AN导电性差成本低.随产地不同而变化微粉化困难。石墨天然石墨人工石墨金属类微金属粉末银、铜、镍、其他合金存在氧化变质问题,银价格昂贵、、。金属氧化物氧化锌氧化锡氧化锢碘化铜)导电性差金属搽片色彩鲜艳金属纤维、不锈钢其他玻璃珠镀金属表面加工时存在变质问题炭金属电镀表2导电性高分子材料的应用实例电阻值材料n’mc应用例子基体填充物,7一107低电阻带`传真电极板)静电配合成涂料金属氧化物半导电性10,材料线差感光差、、、、、)PEPSABSp
5、vCPp防静电制品(外壳罩板其他4防静电10~10防静电皮带和管子类合成橡胶炭黑材料导电轮胎防静电辊筒防爆电缆、、导电性100、104表面发热体(暖房地板et)c屏蔽塑料类炭黑金属粉.、材料材料Cv电缆导电薄膜PE、卫VA、PS、炭纤维金属纤维ABs:万硅像胶、、_、、、一“一“金属粉超导电性1010印刷电路电极板计算机接点塑料类薄片、、材树端子垫圈、屏蔽材料、硅橡胶炭纤维金属纤维导电涂料、、、导电胶粘剂ABSPP,IpE塑料类炭黑38,,,在①的场合或者炭黑形成完整的炭链另外Bek等人研究了在NR中高抓量配r“,或者出现象Fnckel提出
6、的当粒子间隙在10A合HAF和MT炭黑的硫化物的导电机理并,。Bek以内时才开始出现导电现象而炭粒子的接触发现了非欧姆性为此等人认为其原因是。,电阻和极小的间隙距离均是影响导电率的因素炭粒子之间存在绝缘体由这些粒子间产生的,,但是由于炭粒子在还没有形成链状及粒子间强电场所引起的发射电场产生了电流这就是,,。隙比较大的时候也容易产生导电现象所以主电场发射理论业提出了下的公式“”,张②隧道效应学说的人正在进一步增多1=·exp一polleyBoonstra,Av(匀(3)自从和采用电子显微镜后证..,实了炭黑在未形成炭链或橡胶在延伸的状态下这里
7、ABn均为常数从中证实了电场发射理J。,“论也能产生导电现象这样炭粒子链的导电通户”,填充炭黑的聚合物的导电机理是异常复杂道学说就难以介释了因此他们设想导电现,象是由炭黑粒子间的间隙大小决定的,业根据的从而难以形成结构的金属粉或金属箔填充,。于高分子材料里时也往往产生类似炭黑填充炭黑粒子均等分散模型而导出下述(1)式,,物的导电现象由此很容易理解填充炭黑的福(;),L二~磐豁虫务嘿井高分子材料的导电现象是炭链的导电和间隙t`”二,一、,肠,丹J尸r二。之间的隧道效应的综合过程而产生的式S:。中炭黑粒子间隙:。L橡胶中炭黑的配合量:。Ad炭黑
8、粒径c:。P炭黑的密度(`2)o.。Pr橡胶的密度(”l)o如把Pc=2,Pr=1S就得到。代入此式求。._f,200+L畴,1=八三一1Sd4r黑弄井拼~’杏(2)甘一。叹犷广
