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导电填料的多元世界

更新时间: 2024-12-14 09:33:37  查看次数: 71    
导电填料可以按照不同的方式分类。如果按照材料种类来分,有金属系、碳系以及其他系这几类;要是按照形状来分呢,就有球状、片状和纤维状等等。从材料种类这个角度来说,金属系的导电填料一般导电性很好,用它们做出来的导电硅橡胶(CSR)导电性和电磁屏蔽效能都不错。不过,纯金属填料价格可不便宜,而且像铜粉和铝粉还容易氧化,这样就会让 CSR 的使用寿命缩短。另外,金属填料密度高,容易沉下去,使得材料里面的成分分布不均匀。为了降低成本,现在经常会在碳系或者其他非金属颗粒的表面镀上一层金属,用这种方法来代替纯金属填料。碳系填料的密度比较低,不容易沉下去,而且抗腐蚀和抗氧化的能力很好。
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碳系填料又能分成微米级和纳米级的填料。微米级的填料有碳纤维(CF)和炭黑(CB)这些,它们导电的原理主要是渗流理论,填充量需要比较高才行。纳米级的填料主要是石墨烯(Gr)和碳纳米管(CNT),它们导电主要靠量子隧道理论,只要很少的填充量(不到 1%重量)就能有不错的导电性,但是它们的比表面积很大,这就导致在材料里分散均匀是个大问题。从填料形状来看,纤维状的填料因为长径比比较大,在 CSR 里面更容易形成点接触,从而形成导电通路,所以它的渗流阈值比较低。片状和球状的填料颗粒小,在进行复杂成型工艺的时候,能让材料有更好的流动性。填料在基体材料里是怎么分布的,通常和它的尺寸以及化学性质有关系。