导电性有相关知识有哪些?
时间:2015-05-08 11:51来源:未知 作者:admin 点击:
次
1电阻:在直流电压场中的平板型试样的电阻用欧姆定律来定义R=U/I,公式中的U是消耗的电压,I是电流。电阻常被描述为电导率G的倒数R=1/G。方程中的简单关系几乎不会遇到,因为电压U是很不稳定的,它通常以一个循环方式在10-1到1011Hz之间变化。
图1当中的a和b与图2中的c比较了不同聚合物的比电阻,它由温度决定。
这里,我们可以看到,类似于其他聚合物性能,例如松弛模量、电阻不仅随着时间降低,还随着温度而降低。与体积相比,聚合物制品表面常表现出不同的直流电阻值。主要的原因是表面污染(如灰尘和潮湿)。因此,我们不得不采用不同的方法来测量表面电阻。其他的用于测量表面电阻的试验有ASTM D 257、DIN 53480和DIN 53482。不同填充热塑性塑料的表面电阻如图3所示,它是填料质量百分比的函数。
图4显示了水分含量对尼龙的电阻的影响。
2体积导电的物理成因:带有单极原子键(会导致电子的配对)的聚合物没有自由电子,并被认为不具有导电性。与此相比,仍处于发展中的导电聚合物允许电子沿分子簇方向移动,这是因为它们是盐类聚合物。这些不同材料聚合物的分类如图5所示。 导电聚合物在电力工程中的潜在应用包括,低密度的柔性电导体、带状加热器、抗静电设备、高频屏蔽和家庭应用。在半导体工程中,一些应用包括半导体设备和太阳电池。在电化学中,具体应用包括电化学过程中的具有高能量和电容量的电池和电铬设备。由于它们结构方面的原因,不能期待聚合物具有导电离子。但是,聚合物在室温下的极弱导电性和伴随有温度增加的导电性的迅速下降说明了离子能移动。它们移动是因为工程聚合物常包含一定量的添加低分子组成,这些成分作为可移动电荷的载体。这是一个扩散过程,它在电场方向和与横穿电场方向上作用。随着离子被高温激发,它从一个电势位“跳到”另一个电势位。同时,低密度加速了这种扩散过程。随着水的吸入,由离子导电引起电阻率的急剧下降。
导电聚合物对于特定的应用是很有效的。例如,当我们使高能量导线绝缘时,我们使用填充导电颗粒(如黑灰)的聚乙烯作为第一层渡层。 图6表明了填料含量和电阻的关系。当接触面扩大时,电阻会同时下降。颗粒间的接触数M决定了复合材料的电阻。M1=1或M=1时,每个颗粒的接触数为1。在该点,电阻开始下降。当每个颗粒存在两次接触时,实际上所有颗粒都参于了接触的形成并且阻值也保持平稳。电阻曲线的实然下降表明,通过填充聚合物很难获得一个中等比电阻。 图7显示的是填充金属薄片或粉粒的乙烯基树脂的电阻。图8显示的是填充炭黑的聚丙烯的比电阻。 图7显示了对于填充铜片或镍片的乙烯基体系而言,临界体积浓度保持在填料浓渡约为7%,填充铁粉的乙烯基的临界体积浓度约为15%。在填充炭黑的聚丙烯中也可以看见类似的现象。此外,灰黑表面积的影响是很大的。
2体积导电的物理成因:带有单极原子键(会导致电子的配对)的聚合物没有自由电子,并被认为不具有导电性。与此相比,仍处于发展中的导电聚合物允许电子沿分子簇方向移动,这是因为它们是盐类聚合物。这些不同材料聚合物的分类如图5所示。 导电聚合物在电力工程中的潜在应用包括,低密度的柔性电导体、带状加热器、抗静电设备、高频屏蔽和家庭应用。在半导体工程中,一些应用包括半导体设备和太阳电池。在电化学中,具体应用包括电化学过程中的具有高能量和电容量的电池和电铬设备。由于它们结构方面的原因,不能期待聚合物具有导电离子。但是,聚合物在室温下的极弱导电性和伴随有温度增加的导电性的迅速下降说明了离子能移动。它们移动是因为工程聚合物常包含一定量的添加低分子组成,这些成分作为可移动电荷的载体。这是一个扩散过程,它在电场方向和与横穿电场方向上作用。随着离子被高温激发,它从一个电势位“跳到”另一个电势位。同时,低密度加速了这种扩散过程。随着水的吸入,由离子导电引起电阻率的急剧下降。
导电聚合物对于特定的应用是很有效的。例如,当我们使高能量导线绝缘时,我们使用填充导电颗粒(如黑灰)的聚乙烯作为第一层渡层。 图6表明了填料含量和电阻的关系。当接触面扩大时,电阻会同时下降。颗粒间的接触数M决定了复合材料的电阻。M1=1或M=1时,每个颗粒的接触数为1。在该点,电阻开始下降。当每个颗粒存在两次接触时,实际上所有颗粒都参于了接触的形成并且阻值也保持平稳。电阻曲线的实然下降表明,通过填充聚合物很难获得一个中等比电阻。 图7显示的是填充金属薄片或粉粒的乙烯基树脂的电阻。图8显示的是填充炭黑的聚丙烯的比电阻。 图7显示了对于填充铜片或镍片的乙烯基体系而言,临界体积浓度保持在填料浓渡约为7%,填充铁粉的乙烯基的临界体积浓度约为15%。在填充炭黑的聚丙烯中也可以看见类似的现象。此外,灰黑表面积的影响是很大的。








