导电材料PPT汇编
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导电高分子材料通用课件
性。
加工性能
要点一
总结词
加工性能是导电高分子材料的另一个重要性能参数，它决 定了材料在加工过程中的可加工性和加工效果。
要点二
详细描述
加工性能包括材料的熔融流动性、热稳定性、可塑性和延 展性等。良好的加工性能能够保证导电高分子材料在加工 过程中具有良好的可加工性和加工效果，从而提高材料的 实用性和生产效率。
导电高分子材料通用课件
目 录
• 导电高分子材料的导电机理 • 导电高分子材料的制备方法 • 导电高分子材料的性能参数 • 导电高分子材料的发展趋势与挑战
目 录
• 导电高分子材料在新能源领域的应 • 导电高分子材料在智能材料与器件
01
CATALOGUE
导电高分子材料简介
导电高分子材料的定义
总结词
详细描述
聚合物共混法是通过将导电高分子材料与非 导电高分子材料混合，制备成复合材料的方 法。这种方法可以充分利用各种高分子材料 的优点，制备出性能优异的复合材料，但需 要解决相容性问题，以保证良好的导电性能。
04
CATALOGUE
导电高分子材料的性能参数
电导 率
总结词
电导率是导电高分子材料最重要的性 能参数之一，它决定了材料的导电能 力和效率。
物理掺杂法
总结词
通过物理方式将导电物质掺入高分子材料中， 使其获得导电性能的方法。
详细描述
物理掺杂法是一种简单易行的方法，通过将 导电物质如碳黑、石墨烯、金属纳米颗粒等 掺入高分子材料中，使其获得导电性能。这 种方法工艺简单，成本低，但导电性能受掺 杂物质种类和含量影响较大。
聚合物共混法
总结词
将导电高分子材料与非导电高分子材料混合， 形成具有导电性能的复合材料的方法。
加工性能
要点一
总结词
加工性能是导电高分子材料的另一个重要性能参数，它决 定了材料在加工过程中的可加工性和加工效果。
要点二
详细描述
加工性能包括材料的熔融流动性、热稳定性、可塑性和延 展性等。良好的加工性能能够保证导电高分子材料在加工 过程中具有良好的可加工性和加工效果，从而提高材料的 实用性和生产效率。
导电高分子材料通用课件
目 录
• 导电高分子材料的导电机理 • 导电高分子材料的制备方法 • 导电高分子材料的性能参数 • 导电高分子材料的发展趋势与挑战
目 录
• 导电高分子材料在新能源领域的应 • 导电高分子材料在智能材料与器件
01
CATALOGUE
导电高分子材料简介
导电高分子材料的定义
总结词
详细描述
聚合物共混法是通过将导电高分子材料与非 导电高分子材料混合，制备成复合材料的方 法。这种方法可以充分利用各种高分子材料 的优点，制备出性能优异的复合材料，但需 要解决相容性问题，以保证良好的导电性能。
04
CATALOGUE
导电高分子材料的性能参数
电导 率
总结词
电导率是导电高分子材料最重要的性 能参数之一，它决定了材料的导电能 力和效率。
物理掺杂法
总结词
通过物理方式将导电物质掺入高分子材料中， 使其获得导电性能的方法。
详细描述
物理掺杂法是一种简单易行的方法，通过将 导电物质如碳黑、石墨烯、金属纳米颗粒等 掺入高分子材料中，使其获得导电性能。这 种方法工艺简单，成本低，但导电性能受掺 杂物质种类和含量影响较大。
聚合物共混法
总结词
将导电高分子材料与非导电高分子材料混合， 形成具有导电性能的复合材料的方法。
导电高分子材料(16)幻灯片PPT
般具有长链而且以固定的单元不断重复的 结构，当它要变得能导电时就必须能仿真 金属的行为，亦及电子必须能不受原子的 束缚而能自由移动，要达到此目的的第一 个条件就是这个聚合物应该具有交错的单 键与双键，亦称为共轭的双键，透过乙炔 所聚合而得的聚乙炔
• 不过，具有共轭双键的长链并不足以造成
它的导电，要能导电必须对这种塑料动点 手脚，一则将部份电子移出，一则加入一 些电子，这种过程称为掺杂
金属之Eg值几乎为0 eV ，半导体材料Eg值在1.0~3.5 eV之间， 绝缘体之Eg值则远大于3.5 eV。
四 高分子材料导电能力的影响因素
导电高分子材料聚乙炔的电导率
掺杂方法
掺杂剂
未掺杂型
顺式聚乙炔
反式聚乙炔
p－掺杂型（氧化型） 碘蒸汽掺杂
五氟化二砷掺杂
高氯酸蒸汽
电化学掺杂
n－掺杂型（还原型） 萘基钾掺杂
萘基钠掺杂
电导率，S/m
1.7×10－7 4.4 ×10－3 5.5×104 1.2×105 5×103 1×105 2×104 103～104
高分子材料导电能力的影响因素
掺杂率对导电高分子材料导电能力的影响
掺杂率小时，电导率随着掺 杂率的增加而迅速增加；当达到一 定值后，随掺杂率增加的变化电导 率变化很小，此时为饱和掺杂率。
导电高分子材料的应用
半导体特性的应用－太阳能电池
导电高分子可制成太阳电池，结 构与发光二极管相近，但机制却相反， 它是将光能转换成电能。 优势在于廉 价的制备成本，迅速的制备工艺，具 有塑料的拉伸性、弹性和柔韧性 。
导电高分子材料的应用
导体特性的应用
抗静电 理想的电磁屏蔽材料，可以应用在计算机、电视机、起搏器等 电磁波遮蔽涂布 能够吸收微波，因此可以做隐身飞机的涂料 防蚀涂料 能够防腐蚀，可以用在火箭、船舶、石油管道等
• 不过，具有共轭双键的长链并不足以造成
它的导电，要能导电必须对这种塑料动点 手脚，一则将部份电子移出，一则加入一 些电子，这种过程称为掺杂
金属之Eg值几乎为0 eV ，半导体材料Eg值在1.0~3.5 eV之间， 绝缘体之Eg值则远大于3.5 eV。
四 高分子材料导电能力的影响因素
导电高分子材料聚乙炔的电导率
掺杂方法
掺杂剂
未掺杂型
顺式聚乙炔
反式聚乙炔
p－掺杂型（氧化型） 碘蒸汽掺杂
五氟化二砷掺杂
高氯酸蒸汽
电化学掺杂
n－掺杂型（还原型） 萘基钾掺杂
萘基钠掺杂
电导率，S/m
1.7×10－7 4.4 ×10－3 5.5×104 1.2×105 5×103 1×105 2×104 103～104
高分子材料导电能力的影响因素
掺杂率对导电高分子材料导电能力的影响
掺杂率小时，电导率随着掺 杂率的增加而迅速增加；当达到一 定值后，随掺杂率增加的变化电导 率变化很小，此时为饱和掺杂率。
导电高分子材料的应用
半导体特性的应用－太阳能电池
导电高分子可制成太阳电池，结 构与发光二极管相近，但机制却相反， 它是将光能转换成电能。 优势在于廉 价的制备成本，迅速的制备工艺，具 有塑料的拉伸性、弹性和柔韧性 。
导电高分子材料的应用
导体特性的应用
抗静电 理想的电磁屏蔽材料，可以应用在计算机、电视机、起搏器等 电磁波遮蔽涂布 能够吸收微波，因此可以做隐身飞机的涂料 防蚀涂料 能够防腐蚀，可以用在火箭、船舶、石油管道等
有机导电材料复习PPT课件
2020/3/18
16
概念介绍
材料的性能是怎样表征的？ ——将光电材料制成光电池
开路光电压：电路处于开路（电阻无穷大）时的 电压，常用Voc表示；
短路光电流：电路处于短路（电阻为零）时的电 流密度，常用Jsc表示；
2020/3/18
17
概念介绍
光电转换外量子效率η： 电极受光照后，外电路中
单位时间内产生的光电流的电子数
酞菁
导电高分子
复合型：通过在塑料或者在橡胶中加入炭黑或者金属粉末等导电性 填料来制备；常见的产品有导电橡胶、导电涂料、有机电热元件、电 阻器、电磁屏蔽材料和导电黏合剂等。
结构型：导电性能与其化学结构和掺杂状态有直接关系。可以进一步 分成电子导电聚合物、离子导电聚合物和氧化还原型导电聚合物。
聚乙炔、聚对苯硫醚、聚对苯撑、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩以及TCNQ传荷络合聚 合物等。其中以掺杂型聚乙炔具有最高的导电性，其电导率可达5×103～104Ω1·cm-1（金属铜的电导率为105Ω-1·cm-1）
材料实现——电致发光材料
• 有机小分子发光材料 • 有机高分子光学材料 • 有机配合物发光材料
结构和工作原理
载流子注入 载流子迁移 载流子复合 激子的迁移 电致发光
有机光电转换材料
光电转换材料是一种能将光通过一定的物 理或化学方法变成电能的功能材料，是材
料科学研究领域的一个热点。
光电转换材料最重要的用途是制作太阳能电池。
有机材料的优点
柔性、大面积（柔性器件） 加工简便（不需要高真空、高温等）
资源丰富、分子结构多变 ，可根据需 要设计合成
分子器件 ----- 小型化、高度集成电子信息设备
有机导体
小分子导体 高分子导体
第二章导电功能材料PPT课件
❖ 半导体陶瓷的共同特点是：它们的导电性 随环境而变化，利用这一特性，可制成各 种不同类型的陶瓷敏感器件，如热敏、气 敏、湿敏、压敏、光敏器件等。
30
热敏陶瓷 thermistor ceramics
热敏陶瓷是指对温度变化敏感的陶瓷材料。
热
热敏电容
正温度系数热敏电阻
敏
热敏电阻
（BaTiO3半导体瓷）
36
PTC热敏电阻
PTC是Positive Temperature coefficient (正温度系数)的缩写，是一种以钛酸 钡(BaTiO3)为主要成分的半导体功能 陶瓷材料，具有电阻值随着温度升高 而增大的特性，特别是在居里温度点 附近电阻值跃升有3～7个数量级。
顶层通常为导电性好、抗电迁移能力强、化学稳 定性高、可焊性好的Au膜，厚度1000nm；
有时为阻止底层和顶层间的互扩散，提高稳定性 和抗蚀能力，加入100～300nm阻挡层（如Cu）。
9
第三节 电 阻 材 料
凡利用物质的固有电阻特性来制造不同功能元件的材料都 称为电阻材料。它包括： 1. 调节器、电位器、精密仪器仪表用的精密电阻合金 2. 加热器用的电阻材料。 3. 传感器用的电阻合金 4. 电子工业用的膜电阻材料
34
4、时间常数（τ）
热敏电阻在零功率状态下，当环境温度由一个特定 温度向另一个特定温度突变时，热敏电阻阻值变化 63.2%所需时间。
起始温度：25℃～85℃或0℃～100℃
5、温度系数（αT）
当温度变化1℃时，热敏电阻阻值的变化率。
T
1 RT
•
dRT dT
αT和RT对应于温度T（K）时的电阻温度系数和电阻 值，在工作温度范围内，αT不是一个常数。
30
热敏陶瓷 thermistor ceramics
热敏陶瓷是指对温度变化敏感的陶瓷材料。
热
热敏电容
正温度系数热敏电阻
敏
热敏电阻
（BaTiO3半导体瓷）
36
PTC热敏电阻
PTC是Positive Temperature coefficient (正温度系数)的缩写，是一种以钛酸 钡(BaTiO3)为主要成分的半导体功能 陶瓷材料，具有电阻值随着温度升高 而增大的特性，特别是在居里温度点 附近电阻值跃升有3～7个数量级。
顶层通常为导电性好、抗电迁移能力强、化学稳 定性高、可焊性好的Au膜，厚度1000nm；
有时为阻止底层和顶层间的互扩散，提高稳定性 和抗蚀能力，加入100～300nm阻挡层（如Cu）。
9
第三节 电 阻 材 料
凡利用物质的固有电阻特性来制造不同功能元件的材料都 称为电阻材料。它包括： 1. 调节器、电位器、精密仪器仪表用的精密电阻合金 2. 加热器用的电阻材料。 3. 传感器用的电阻合金 4. 电子工业用的膜电阻材料
34
4、时间常数（τ）
热敏电阻在零功率状态下，当环境温度由一个特定 温度向另一个特定温度突变时，热敏电阻阻值变化 63.2%所需时间。
起始温度：25℃～85℃或0℃～100℃
5、温度系数（αT）
当温度变化1℃时，热敏电阻阻值的变化率。
T
1 RT
•
dRT dT
αT和RT对应于温度T（K）时的电阻温度系数和电阻 值，在工作温度范围内，αT不是一个常数。
《导电聚合物》PPT课件
YBa2Cu3O7(125K)
(BEDT-TTF)2Cu(SCN)2 1024 (10.4K)C60K(38K)
金属 半导体 绝缘体
金，银，铜 (SN)x石墨
锗
硅 AgBr 水
106 103 100 10-3 10-6 10-9 10-12 10-15
掺 掺杂 杂聚 聚对 乙苯 炔撑
乙 烯
掺掺 杂杂 聚聚 吡噻 咯吩
整理ppt
8
导电高分子的定义
导电率为σ= 10-12~106 S.cm-1 ，其本征态可能不导电，或 者是半导体，但掺杂后成为 半导体或导体。
整理ppt
9
导电高分子的应用
半导体 半导体器件：场 效应晶体管、(发 光)光电二极管、 太阳能电池等.
导体 电极、电磁 波屏蔽、抗 静电材料等。
可逆掺杂 聚合物电池、电 致变色显示器、 传感器、人工肌 肉等。
整理ppt
32
载流子
➢ 材料的导电性是由于物质内部存在的带电粒子 的移动引起的。这些带电粒子可以是正、负离 子，也可以是电子或空穴，统称为载流子。载 流子在外加电场作用下沿电场方向运动，就形 成电流。可见，材料导电性的好坏，与物质所 含的载流子数目及其运动速度有关。
整理ppt
33
高分子和导电剂的种类—导电剂
室温导电率（欧 姆厘米）-1
1.2×103、 5×102 80 10-2
10-5
10-4
AsF5
2.9×10-4
整理ppt
18
CH C H = C H 0 .9 4 B r0 .0 6
CH=CH N=N
I2 I2 AsF5 AsF5 AsF5 AsF5 ClO4 BF4
0.5 0.16 0.4 1.0 0.75
常用绝缘材料导电材料PPT课件02
• 常用的高电阻材料有康铜、锰铜、镍铜和铁铬铝等 ，主要用作电阻器和热工仪表的电阻元件。
（三） 导电材料
1. 铜和铝 • 铜的导电性能和机械强度都优于铝，在要求较高的电器
设备安装及移动电线电缆中多采用铜导体。如，一号铜 主要用来制作各种电缆导体；二号铜主要用来制作开关 和一般导电零件；一号无氧铜和二号无氧铜主要用来制 作电真空器件、电子管和电子仪器零件、耐高温导体、 真空开关触点等；无磁性高纯铜主要用于制作无磁性漆 包线的导体、高精度电气仪表的动圈等。
13. 绝缘包扎带 主要用来包缠电缆接头和电线接头，也可用于低 压电器设备的绝缘修理等。
（1）绝缘胶带 如图3-1(a)所示，用于交流380V以下 电线接头的绝缘包扎。
（2）聚氯乙烯带。 （3） 塑料粘胶带。 （4） 涤纶粘胶带。 （5） 自粘性丁基橡胶带 俗称高压防水布。
图3-1a) 绝缘胶带
10. 衬垫云母板
• 它主要适宜作电机、电器的绝缘衬垫。常用的有 5730醇酸衬垫云母板和5737-1环氧衬垫云母板。
11. 薄膜和薄膜复合制品 • 常用的薄膜复合制品有6520聚酯薄膜绝缘纸（即聚
酯薄膜青壳纸）复合箔和6530聚酯薄膜漆布复合箔 。常用的薄膜有6020聚酯薄膜。它们都适用于电机 槽的绝缘、匝间绝缘和相间绝缘以及其它电工产品 的线圈的绝缘。6020聚酯薄膜厚度薄、柔软性好， 可用于热带型产品。
图3-1b) 包扎胶带
14．电瓷材料
• 电瓷材料是良好的绝缘体，常用在电力线路中作为 绝缘子使用，可以分为低压绝缘子和高压绝缘子。 按用途分为线路绝缘子和电站、电器绝缘子。前者 有针式绝缘子、蝶形绝缘子、盘形悬式绝缘子、横 担绝缘子和棒形悬式绝缘子。后者包括支柱绝缘子 和套管绝缘子，支柱绝缘子又分为针式支柱绝缘子 和棒形支柱绝缘子，套管绝缘子包括穿墙套管和用 于电器的套管。
（三） 导电材料
1. 铜和铝 • 铜的导电性能和机械强度都优于铝，在要求较高的电器
设备安装及移动电线电缆中多采用铜导体。如，一号铜 主要用来制作各种电缆导体；二号铜主要用来制作开关 和一般导电零件；一号无氧铜和二号无氧铜主要用来制 作电真空器件、电子管和电子仪器零件、耐高温导体、 真空开关触点等；无磁性高纯铜主要用于制作无磁性漆 包线的导体、高精度电气仪表的动圈等。
13. 绝缘包扎带 主要用来包缠电缆接头和电线接头，也可用于低 压电器设备的绝缘修理等。
（1）绝缘胶带 如图3-1(a)所示，用于交流380V以下 电线接头的绝缘包扎。
（2）聚氯乙烯带。 （3） 塑料粘胶带。 （4） 涤纶粘胶带。 （5） 自粘性丁基橡胶带 俗称高压防水布。
图3-1a) 绝缘胶带
10. 衬垫云母板
• 它主要适宜作电机、电器的绝缘衬垫。常用的有 5730醇酸衬垫云母板和5737-1环氧衬垫云母板。
11. 薄膜和薄膜复合制品 • 常用的薄膜复合制品有6520聚酯薄膜绝缘纸（即聚
酯薄膜青壳纸）复合箔和6530聚酯薄膜漆布复合箔 。常用的薄膜有6020聚酯薄膜。它们都适用于电机 槽的绝缘、匝间绝缘和相间绝缘以及其它电工产品 的线圈的绝缘。6020聚酯薄膜厚度薄、柔软性好， 可用于热带型产品。
图3-1b) 包扎胶带
14．电瓷材料
• 电瓷材料是良好的绝缘体，常用在电力线路中作为 绝缘子使用，可以分为低压绝缘子和高压绝缘子。 按用途分为线路绝缘子和电站、电器绝缘子。前者 有针式绝缘子、蝶形绝缘子、盘形悬式绝缘子、横 担绝缘子和棒形悬式绝缘子。后者包括支柱绝缘子 和套管绝缘子，支柱绝缘子又分为针式支柱绝缘子 和棒形支柱绝缘子，套管绝缘子包括穿墙套管和用 于电器的套管。
导电高分子材料ppt课件
缺点：只适宜于合成小批量的生产
其他合成方法：乳液聚合法、微乳液聚合法
.
导电高分子应用
储信 息 存
达隐 身 雷
池二 次 电
快
速
电致 响
应
变
色
性
吸
可 逆
导
波掺 电
性杂 性
导电高分子
.
05
导电高分子应用
半导体特性的应用－发光二极管（PLED）
利用导电高分子与金属线圈当电极，半导体高分子在中间，当两电 极接上电源时，半导体高分子将会开始发光。比传统的灯泡更节省能源 而且产生较少的热，具体应用包括平面电视机屏幕、交通信息标志等。
五元环，稳定性相对较好。
方法
电化学合成法
（PPy ） 化学氧化法
定义 样品形状
在电极上沉积为导电薄膜。 薄膜
导电性的 掺杂剂、介质的选择、反应体系的
影响因素 理化性质
T↑σ↓；PH↑σ↓
粉末
表面活性剂、反应时间、反应 温度、反应制备工艺
掺杂剂
金属盐类FeCl3，卤素I2、Br2，质子酸H2SO4及路易斯酸BF3等
二次电池的电极材料。 碳纳米管(CNT)/导电高分子复合体系——研究热点。
d) 选择电极：纳米聚苯胺对于某些离子和气体具有选择性识别和透过率。
e) 特殊分离膜
f) 高温材料：热失重温度大于200℃，远远大于其他塑料制品。
g) 太阳能材料：纳米聚苯胺有良好的导热性，导热系数是其他材料的2~3倍，可作太
日本精工爱普生成功开发了世界上第一台.大屏幕 (40英寸)全彩色有机发光二级管显示器的模型
导电高分子应用
半导体特性的应用－太阳能电池
电高分子可制成太阳电池，结构与 发光二极管相近，但机制却相反，它是 将光能转换成电能。优势在于廉价的制 备成本，简单的制备工艺，具有塑料的 拉伸性、弹性和柔韧性。
其他合成方法：乳液聚合法、微乳液聚合法
.
导电高分子应用
储信 息 存
达隐 身 雷
池二 次 电
快
速
电致 响
应
变
色
性
吸
可 逆
导
波掺 电
性杂 性
导电高分子
.
05
导电高分子应用
半导体特性的应用－发光二极管（PLED）
利用导电高分子与金属线圈当电极，半导体高分子在中间，当两电 极接上电源时，半导体高分子将会开始发光。比传统的灯泡更节省能源 而且产生较少的热，具体应用包括平面电视机屏幕、交通信息标志等。
五元环，稳定性相对较好。
方法
电化学合成法
（PPy ） 化学氧化法
定义 样品形状
在电极上沉积为导电薄膜。 薄膜
导电性的 掺杂剂、介质的选择、反应体系的
影响因素 理化性质
T↑σ↓；PH↑σ↓
粉末
表面活性剂、反应时间、反应 温度、反应制备工艺
掺杂剂
金属盐类FeCl3，卤素I2、Br2，质子酸H2SO4及路易斯酸BF3等
二次电池的电极材料。 碳纳米管(CNT)/导电高分子复合体系——研究热点。
d) 选择电极：纳米聚苯胺对于某些离子和气体具有选择性识别和透过率。
e) 特殊分离膜
f) 高温材料：热失重温度大于200℃，远远大于其他塑料制品。
g) 太阳能材料：纳米聚苯胺有良好的导热性，导热系数是其他材料的2~3倍，可作太
日本精工爱普生成功开发了世界上第一台.大屏幕 (40英寸)全彩色有机发光二级管显示器的模型
导电高分子应用
半导体特性的应用－太阳能电池
电高分子可制成太阳电池，结构与 发光二极管相近，但机制却相反，它是 将光能转换成电能。优势在于廉价的制 备成本，简单的制备工艺，具有塑料的 拉伸性、弹性和柔韧性。
《导电材料》课件
真空蒸发镀膜是将导电材料加热至熔融状态，然后在高真空环境中迅速蒸发，并在基材表面凝 结成膜。溅射镀膜则是利用离子束将导电材料溅射到基材表面形成薄膜。离子镀膜则是将气体 离子化后与导电材料相互作用，使其沉积在基材表面形成薄膜。
化学法
化学法包括化学气相沉积、电化学沉积、化学镀等。这些方 法在制备导电薄膜时具有较低的成本和较高的附着力，但需 要精确控制化学反应条件和沉积速率。
导电材料的分类
总结词
导电材料可以根据其导电机理和用途进行分类，包括金属、半导体、离子导体等。
详细描述
根据导电机理的不同，导电材料可以分为金属导体、半导体、离子导体等。金属导体以金属元素为主，具有良好 的导电性能；半导体在一定条件下可以控制其导电性能；离子导体则以离子传输电荷为主，常用于电池、电解池 等场合。
抗氧化性
总结词
抗氧化性是指导电材料在氧化环境中保 持其导电性能的能力。
VS
详细描述
许多导电材料在与空气或氧气接触时，会 发生氧化反应，导致其导电性能下降。抗 氧化性强的导电材料能够在氧化环境中保 持稳定的导电性能。例如，金具有出色的 抗氧化性，因此在某些高级应用中用作导 电材料。
耐腐蚀性
总结词
耐腐蚀性是指导电材料在腐蚀环境中抵抗腐 蚀的能力。
导电材料的应用
要点一
总结词
导电材料在电子、通信、能源、生物医学等领域有着广泛 的应用。
要点二
详细描述
导电材料在各个领域都有着广泛的应用。在电子领域，它 们是电路板、电线电缆、电子元件等产品的关键组成部分 ；在通信领域，导电材料用于制造电磁波传播的介质，如 光纤、天线等；在能源领域，导电材料用于电池、超级电 容器、太阳能电池等能源设备的制造；在生物医学领域， 导电材料可用于制造人体植入物、传感器、电极等医疗设 备。
化学法
化学法包括化学气相沉积、电化学沉积、化学镀等。这些方 法在制备导电薄膜时具有较低的成本和较高的附着力，但需 要精确控制化学反应条件和沉积速率。
导电材料的分类
总结词
导电材料可以根据其导电机理和用途进行分类，包括金属、半导体、离子导体等。
详细描述
根据导电机理的不同，导电材料可以分为金属导体、半导体、离子导体等。金属导体以金属元素为主，具有良好 的导电性能；半导体在一定条件下可以控制其导电性能；离子导体则以离子传输电荷为主，常用于电池、电解池 等场合。
抗氧化性
总结词
抗氧化性是指导电材料在氧化环境中保 持其导电性能的能力。
VS
详细描述
许多导电材料在与空气或氧气接触时，会 发生氧化反应，导致其导电性能下降。抗 氧化性强的导电材料能够在氧化环境中保 持稳定的导电性能。例如，金具有出色的 抗氧化性，因此在某些高级应用中用作导 电材料。
耐腐蚀性
总结词
耐腐蚀性是指导电材料在腐蚀环境中抵抗腐 蚀的能力。
导电材料的应用
要点一
总结词
导电材料在电子、通信、能源、生物医学等领域有着广泛 的应用。
要点二
详细描述
导电材料在各个领域都有着广泛的应用。在电子领域，它 们是电路板、电线电缆、电子元件等产品的关键组成部分 ；在通信领域，导电材料用于制造电磁波传播的介质，如 光纤、天线等；在能源领域，导电材料用于电池、超级电 容器、太阳能电池等能源设备的制造；在生物医学领域， 导电材料可用于制造人体植入物、传感器、电极等医疗设 备。
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导电材料
一、导电材料简介
导电材料是指那些具有导电特性的物质,包括电阻材料、 电热与电光材料、导电与超导材料、半导体材料介电材料、 离子导体和导电高分子材料等。
本PPT首先介绍固体导电的基本理论，其次介绍一些新型 电阻材料、导电与超导材料半导体材料和非金属导电材料的 导电机理、性能及应用。
二、导电材料的导电机理
顶层则由导电性好、可焊性好和化 学稳定性高的金属薄膜构成,主要起 导电和焊接作用。
五、导电陶瓷材料
（一）快离子导电陶瓷材料
①银、铜的卤族和硫族化合物,金属原子在化合物中键合位置相对随意; ②具有β-Al2O3结构的高迁移率单价阳离子氧化物; ③具有氟化钙( CaF2)结构的高浓度缺陷的氧化物,如CaO· ZrO2、Y203·ZrO2,
导电布材料
电子工业用的导电布线材料具有膜电阻小(导电性好)、附着力强、可焊性 和抗焊熔性好等优点。它们都是Au、Ag、Cu、Al等电导率高的材料,有时也 使用金属粉和石墨粉与非金属材料混合的复合导电材料,其电阻率通常比强电 用材料的电阻率高得多，并有厚膜和薄膜之分。
薄膜导体布线材料具有导电性 好、附着力强、化学稳定性高、 可焊性和耐焊性均好、成本低 等特点。薄膜导体布线材料大 体上可分为单元膜和复合膜两 大类。
六、导电碳素材料
碳是由单一元素组成,却可形成外观多变、性能各异、应用广泛的物质。它 之所以能够如此,与其原子键键合方式、分子结构类型及其集合形态的多样 性密切相关。
金刚石
根据原子结构理论,碳原子的外层电子可通过3种,即sp3、sp2、SP杂化方式 形成σ键和π键。当碳原子外层电子以sp3杂化时,就构成了具有立体结构的 金刚石;当以sp2杂化时,就构成了平面结构的石墨烯。
三、导电材料的分类
通常,人们只是简单地根据固体在室温下所具有的不同电阻率或电导率,把导电功能材 料分为导体、半导体和绝缘体 。
其中，导体的电导率σ=106~ 108 s/m,具有良好的导电性能;绝缘体的电导率σ= 10-20 ~10 S/m,导电性能极差;而导电性介于上述两者之间的半导体，则其电导率σ= 10-9 ~10S/m。
如果按材料的综合性质、功能与作用则可把导电材料细分为金属导电材料、电阻材 料半导体材料、超导材料、非金属导电材料、高分子导电材料介电与绝缘材料等。
四、金属导电材料
所谓金属导电材料,是指用以传送电流而无或只有很小电能损失的材料，包 括电力工业用的电线、电缆等强电用的导电引线材料和电子工业中传送弱 电流的导体布线材料、导电涂料、导电黏结剂及透明导电材料。
它们拥有的可迁移离子有H+、H30+、NH4+、Li+、Na+、K+、Rb+、Cu+、 Ag+、Ga+、T等阳离子和02-、F-等阴离子。
氟化钙结构
(二）电热陶瓷
电热合金如果用在1500C以上的工业炉中即使不熔化也会被严重氧化,此 时需使用Pt、Mo、W等贵金属或石墨、陶瓷等电热元件。Mo、W、石 墨、陶瓷等电热元件的温度使用则可在1500C以上。
导电复合膜
复合膜是目前国内应用最广的薄膜导体，它是用不同金属膜所构成的多层薄膜 导体,如Cr- Au膜、Ti-Pd-Au膜、Ti-Cu-Ni-Au膜等。复合薄膜导体的结构- 般包括底层和顶层两部分。
底层又称为黏附层,主要作用是使顶 层导体膜牢固地附着在基片上,它是 易氧化的金属,以便与基片中的氧形 成结合牢固的共价键。
常见的陶瓷类电热材料有碳化硅、二硅化钼、铬酸镧和锡氧化物等。
碳化硅
二硅化钼
（三）半导体陶瓷
热敏电阻类半导体陶瓷材料有电阻随温度升高而增大的正电阻温度系数 PTCR型和电阻随温度升高而减小的负电阻温度系数NTCR型两种。它们属 于铁电陶瓷。
如果热敏电阻所处环境改变,将导致其热耗散速度改变，此时,若保持对元 件的电压恒定,那么电流便成为测量消耗热能速度的量度,这就是许多热敏 电阻传感器的原理。
经典自由电子论 量子自由电子论 能带理论
（1）经典自由电子论
特鲁德(P. Drude)-洛伦兹(H. A. Lorentz)的经典电子论认为:
金属是由原子构成的点阵,每个原子的价电子是完全自由的,可以在整个金属中自由运 动;完全自由的价电子遵守经典力学理论特别是气体分子的运动规律;它们通常沿所有方 向运动，但在电场作用下,将逆电场方向运动,使金属产生电流.
自由电子论非常成功地导出了欧姆定律,并推导出金属的电导率ρ和电阻率σ的关系为
自由电子论能够成功解释欧姆定律，证明在一定温度下各种金属的热导率与电导率 的比值为一常数。然而,经典电子论并不能解释--些低价金属的导电性比高价金属的导电 性好的现象。
（2）量子自由电子论
量子自由电子理论用量子力学观点研究在金属的大量原子集合体中的价电子分布
（1）金属导体
金属导电引线材料具有高的导电性、足够的机械强度、不易氧化、不易腐 蚀易加工和可焊接等特性,它们以铜、铝及其合金为主,重视材料的阻抗损 失。
铜导电材料
当铜料纯度为99.97%~99.98%, 含少量金属杂质和氧,电导率为 98%~99%。铜中含有杂质将 降低电导率,为此,人们HCC， 它可拉成很细的丝,适用于海底 同轴电缆的外部软线、太阳能 电池、高温抗氧化电极等。
问题。量子自由电子理论的基本观点是:金属离子所形成的势场各处都是均匀的;价电
子是共有化的,它们不束缚于某个原子上，可以在整个金属内自由地运动,电子之间没
有相互作用;电子运动服从量子力学原理。
微观粒子的某些物理量不能连续变化，而只能取某些最小的单位跳跃,而不是连续
的,这个最小单位跳跃称为该物理量的一个量子。电子运动的能量变化是不连续的，
是以量子为单位进行变化的,这就是量子自由电子理论的-一个基本观点。
（3）能带理论
求解晶体中电子的容许能态的能带模型称为能带理论( Energy Band Theory) ,能 带理论是讨论晶体(包括金属、绝缘体和半导体的晶体)中电子的状态及其运动的一种 重要的近似理论。
两个能带之间间隔的能量范围称为禁带或能隙。根据禁带宽度的大小，确定出材 料的导电性能的差别而定义出导体、半导体和绝缘体。 但能带理论还是没有解释晶体产生电阻且电阻率是温度的函数的内在原因。
一、导电材料简介
导电材料是指那些具有导电特性的物质,包括电阻材料、 电热与电光材料、导电与超导材料、半导体材料介电材料、 离子导体和导电高分子材料等。
本PPT首先介绍固体导电的基本理论，其次介绍一些新型 电阻材料、导电与超导材料半导体材料和非金属导电材料的 导电机理、性能及应用。
二、导电材料的导电机理
顶层则由导电性好、可焊性好和化 学稳定性高的金属薄膜构成,主要起 导电和焊接作用。
五、导电陶瓷材料
（一）快离子导电陶瓷材料
①银、铜的卤族和硫族化合物,金属原子在化合物中键合位置相对随意; ②具有β-Al2O3结构的高迁移率单价阳离子氧化物; ③具有氟化钙( CaF2)结构的高浓度缺陷的氧化物,如CaO· ZrO2、Y203·ZrO2,
导电布材料
电子工业用的导电布线材料具有膜电阻小(导电性好)、附着力强、可焊性 和抗焊熔性好等优点。它们都是Au、Ag、Cu、Al等电导率高的材料,有时也 使用金属粉和石墨粉与非金属材料混合的复合导电材料,其电阻率通常比强电 用材料的电阻率高得多，并有厚膜和薄膜之分。
薄膜导体布线材料具有导电性 好、附着力强、化学稳定性高、 可焊性和耐焊性均好、成本低 等特点。薄膜导体布线材料大 体上可分为单元膜和复合膜两 大类。
六、导电碳素材料
碳是由单一元素组成,却可形成外观多变、性能各异、应用广泛的物质。它 之所以能够如此,与其原子键键合方式、分子结构类型及其集合形态的多样 性密切相关。
金刚石
根据原子结构理论,碳原子的外层电子可通过3种,即sp3、sp2、SP杂化方式 形成σ键和π键。当碳原子外层电子以sp3杂化时,就构成了具有立体结构的 金刚石;当以sp2杂化时,就构成了平面结构的石墨烯。
三、导电材料的分类
通常,人们只是简单地根据固体在室温下所具有的不同电阻率或电导率,把导电功能材 料分为导体、半导体和绝缘体 。
其中，导体的电导率σ=106~ 108 s/m,具有良好的导电性能;绝缘体的电导率σ= 10-20 ~10 S/m,导电性能极差;而导电性介于上述两者之间的半导体，则其电导率σ= 10-9 ~10S/m。
如果按材料的综合性质、功能与作用则可把导电材料细分为金属导电材料、电阻材 料半导体材料、超导材料、非金属导电材料、高分子导电材料介电与绝缘材料等。
四、金属导电材料
所谓金属导电材料,是指用以传送电流而无或只有很小电能损失的材料，包 括电力工业用的电线、电缆等强电用的导电引线材料和电子工业中传送弱 电流的导体布线材料、导电涂料、导电黏结剂及透明导电材料。
它们拥有的可迁移离子有H+、H30+、NH4+、Li+、Na+、K+、Rb+、Cu+、 Ag+、Ga+、T等阳离子和02-、F-等阴离子。
氟化钙结构
(二）电热陶瓷
电热合金如果用在1500C以上的工业炉中即使不熔化也会被严重氧化,此 时需使用Pt、Mo、W等贵金属或石墨、陶瓷等电热元件。Mo、W、石 墨、陶瓷等电热元件的温度使用则可在1500C以上。
导电复合膜
复合膜是目前国内应用最广的薄膜导体，它是用不同金属膜所构成的多层薄膜 导体,如Cr- Au膜、Ti-Pd-Au膜、Ti-Cu-Ni-Au膜等。复合薄膜导体的结构- 般包括底层和顶层两部分。
底层又称为黏附层,主要作用是使顶 层导体膜牢固地附着在基片上,它是 易氧化的金属,以便与基片中的氧形 成结合牢固的共价键。
常见的陶瓷类电热材料有碳化硅、二硅化钼、铬酸镧和锡氧化物等。
碳化硅
二硅化钼
（三）半导体陶瓷
热敏电阻类半导体陶瓷材料有电阻随温度升高而增大的正电阻温度系数 PTCR型和电阻随温度升高而减小的负电阻温度系数NTCR型两种。它们属 于铁电陶瓷。
如果热敏电阻所处环境改变,将导致其热耗散速度改变，此时,若保持对元 件的电压恒定,那么电流便成为测量消耗热能速度的量度,这就是许多热敏 电阻传感器的原理。
经典自由电子论 量子自由电子论 能带理论
（1）经典自由电子论
特鲁德(P. Drude)-洛伦兹(H. A. Lorentz)的经典电子论认为:
金属是由原子构成的点阵,每个原子的价电子是完全自由的,可以在整个金属中自由运 动;完全自由的价电子遵守经典力学理论特别是气体分子的运动规律;它们通常沿所有方 向运动，但在电场作用下,将逆电场方向运动,使金属产生电流.
自由电子论非常成功地导出了欧姆定律,并推导出金属的电导率ρ和电阻率σ的关系为
自由电子论能够成功解释欧姆定律，证明在一定温度下各种金属的热导率与电导率 的比值为一常数。然而,经典电子论并不能解释--些低价金属的导电性比高价金属的导电 性好的现象。
（2）量子自由电子论
量子自由电子理论用量子力学观点研究在金属的大量原子集合体中的价电子分布
（1）金属导体
金属导电引线材料具有高的导电性、足够的机械强度、不易氧化、不易腐 蚀易加工和可焊接等特性,它们以铜、铝及其合金为主,重视材料的阻抗损 失。
铜导电材料
当铜料纯度为99.97%~99.98%, 含少量金属杂质和氧,电导率为 98%~99%。铜中含有杂质将 降低电导率,为此,人们HCC， 它可拉成很细的丝,适用于海底 同轴电缆的外部软线、太阳能 电池、高温抗氧化电极等。
问题。量子自由电子理论的基本观点是:金属离子所形成的势场各处都是均匀的;价电
子是共有化的,它们不束缚于某个原子上，可以在整个金属内自由地运动,电子之间没
有相互作用;电子运动服从量子力学原理。
微观粒子的某些物理量不能连续变化，而只能取某些最小的单位跳跃,而不是连续
的,这个最小单位跳跃称为该物理量的一个量子。电子运动的能量变化是不连续的，
是以量子为单位进行变化的,这就是量子自由电子理论的-一个基本观点。
（3）能带理论
求解晶体中电子的容许能态的能带模型称为能带理论( Energy Band Theory) ,能 带理论是讨论晶体(包括金属、绝缘体和半导体的晶体)中电子的状态及其运动的一种 重要的近似理论。
两个能带之间间隔的能量范围称为禁带或能隙。根据禁带宽度的大小，确定出材 料的导电性能的差别而定义出导体、半导体和绝缘体。 但能带理论还是没有解释晶体产生电阻且电阻率是温度的函数的内在原因。