聚合物基导电复合材料研究进展_龚文化
聚合物基复合材料的发展现状和最新进展
聚合物基复合材料的发展现状和最新进展聚合物基复合材料是由聚合物基质中加入颗粒、纤维或薄片状增强材料制成的材料。
它具有良好的力学性能、耐腐蚀性能和热稳定性能，被广泛应用于航空航天、汽车、建筑等领域。
下面将介绍聚合物基复合材料的发展现状和最新进展。
1.纳米材料的应用：近年来，纳米材料成为聚合物基复合材料的研究热点。
纳米粒子的添加能够提高复合材料的力学性能、导电性能和热稳定性能。
例如，纳米粒子的添加可以提高聚合物基复合材料的强度和硬度，使其具有更好的抗冲击性能和热阻性能。
2.高性能增强材料的研发：为了提高聚合物基复合材料的力学性能，研究人员不断提出新的增强材料。
例如，石墨烯是一种具有优异力学性能和导电性能的二维纳米材料，已被广泛应用于聚合物基复合材料中。
同时，碳纳米管、纳米纤维和陶瓷纤维等增强材料也在不断研发中，并取得了较好的效果。
3.新型复合材料的研制：除了传统的增强材料外，研究人员还在努力研制新型复合材料。
例如，聚合物基复合材料中加入具有形状记忆功能的材料，可以使复合材料具有形状可逆调变的功能。
此外，聚合物基复合材料中加入具有光敏性能的材料，可以使复合材料具有光刻功能，从而实现微纳米加工和器件制备。
1.可持续性发展：随着环境问题的日益突出，研究人员开始关注聚合物基复合材料的可持续性发展。
他们试图将可持续材料（如生物基材料）应用于聚合物基复合材料中，以减少对环境的影响。
同时，研究人员还探索了聚合物基复合材料的循环利用和回收利用技术，以实现资源的有效利用。
2.多功能复合材料的研究：为了满足不同领域的需求，研究人员开始研究多功能复合材料。
多功能复合材料可以同时具有力学性能、光学性能、导电性能、热学性能等多种功能。
例如，研究人员研制出了具有自修复功能的聚合物基复合材料，可以在受损后自动修复，延长使用寿命。
3.智能复合材料的研制：智能复合材料是指能够根据环境和外界刺激自主调整性能的复合材料。
例如，研究人员设计了具有温度响应性能的聚合物基复合材料，可以根据温度的变化改变其形状和力学性能，实现智能控制。
高导电碳系填充聚乙烯复合材料的研究进展
高导电碳系填充聚乙烯复合材料的研究进展郑桂成;赵文元【摘要】系统介绍了碳系分散体(碳黑、石墨、碳纤维、碳纳米管等)作为填料填充聚乙烯形成聚乙烯基导电复合材料的研究进展.并根据国内外高导电碳系填充聚乙烯复合材料研究成果的对比分析,对其今后发展提出建议.%The latest research developments in polymer - based conductive composites filled with carbon series dispersion as a conductive filler agent are reviewed. Modification of polymer basal body and carbon series conductive filler by blending is the main direction of current research. Based on comparison and analysis of the recent research results, suggestions of development and application in this area were put forward.【期刊名称】《化学工程师》【年(卷),期】2011(000)012【总页数】4页(P40-42,51)【关键词】碳系填充;聚乙烯;导电复合材料【作者】郑桂成;赵文元【作者单位】中国海洋大学材料科学与工程研究院,山东青岛266100;中国海洋大学材料科学与工程研究院,山东青岛266100【正文语种】中文【中图分类】TQ327.8Abstract:The latest research developments in polymer-based conductive composites filled with carbon series dispersion as a conductive filler agent are reviewed．Modification of polymer basal body and carbon series conductive filler by blending is themain direction of current research．Based on comparison and analysis of the recent research results,suggestions of developmentand application in this areawere put forward．Key words:filling carbon；polyethylene；conductive compositematerials 复合导电高分子材料是聚合物基材料与导电填料通过层压复合、分散复合等方法构成的一类功能高分子材料。
聚合物基电子封装复合材料研究进展
聚合物基电子封装复合材料研究进展
陈仕国;戈早川;杨海朋;白晓军
【期刊名称】《宇航材料工艺》
【年(卷),期】2007(037)005
【摘要】综述了聚合物基电子封装材料的基本性能要求并分析了其影响因素,阐述了聚合物基电子封装材料的复合原理和结构设计思想,展望了聚合物基电子封装材料的发展趋势.
【总页数】4页(P4-7)
【作者】陈仕国;戈早川;杨海朋;白晓军
【作者单位】深圳大学材料学院深圳市特种功能材料重点实验室,深圳,518060;深圳大学材料学院深圳市特种功能材料重点实验室,深圳,518060;深圳大学材料学院深圳市特种功能材料重点实验室,深圳,518060;深圳大学材料学院深圳市特种功能材料重点实验室,深圳,518060
【正文语种】中文
【中图分类】V4
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希
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导电聚合物及其复合材料的制备与性能研究
导电聚合物及其复合材料的制备与性能研究导电聚合物是一种具有导电性能的材料，其制备过程涉及到聚合物的合成和导电添加剂的掺杂。
导电聚合物在电子和光电器件中具有广泛的应用前景，如有机太阳能电池、柔性显示器、传感器等。
本文将从导电聚合物的制备方法和性能研究两方面来进行论述。
一、导电聚合物的制备方法1.1 化学氧化聚合法化学氧化聚合法是目前制备导电聚合物最常用的方法之一。
以聚苯胺（PANI）为例，其合成过程如下：首先将苯胺单体与氧化剂溶液混合，通过化学反应使其发生氧化聚合，形成导电聚合物。
该方法具有简单、成本低等优点，但聚合物的导电性能差，且溶液中的有毒气体排放对环境造成污染。
1.2 共沉淀聚合法共沉淀聚合法是一种通过电解或化学氧化还原反应制备导电聚合物的方法。
以聚咔唑（PZ）为例，其合成过程如下：通过电解反应或化学反应使反应物中的单体共沉淀生成导电聚合物。
该方法具有制备高纯度导电聚合物的优势，但其过程较为复杂，需要控制反应条件和反应物的浓度。
二、导电聚合物的性能研究2.1 导电性能研究导电聚合物的导电性能是评价其应用价值的重要指标之一。
研究人员通过测量导电聚合物的电阻率、电导率等物理指标来评估其导电性能。
同时，还需要研究导电聚合物的导电机理，探索其导电行为受控制的方式。
例如，研究温度、压力、光辐射等外界条件对导电聚合物的导电性能的影响，为其在不同应力环境下的应用提供理论依据。
2.2 机械性能研究导电聚合物在应用中需要具备一定的机械性能，如柔韧性、拉伸强度等。
研究人员通过拉伸实验、压缩实验等测试手段，探究导电聚合物在不同应力条件下的机械行为。
同时，还需要研究导电聚合物的断裂机理，提出相应的改进方案，使其在机械性能方面能够满足实际应用需求。
2.3 稳定性研究由于导电聚合物具有高分子结构，其在长期使用或者极端环境下可能会产生降解、老化等问题。
因此，研究导电聚合物的稳定性是十分必要的。
研究人员通过模拟实验和长期使用等手段，评估导电聚合物在不同条件下的稳定性，并提出相应的改进方案，使其具备较好的耐久性。
“聚合物造粒剂工业推广应用”项目通过中石化鉴定
ｃ ｎ ｅ ｔ ａ ｉ ｎ ｆ ｒ ＨＤＰ ／ｉ Ｐ／ ｏ ｏ ｉ ｏ ｃ ｎ ｒ ｔｏ ｏ Ｅ Ｐ ＣＢ ｃ ｍｐ ｓｔ ｅ 舢 ｅ ｔＩ ． ｒ ＣＢ ｄ ｗｉ ８ Ｐｈ ｌ３
合干法腈纶造粒工业化生产 的新型造粒剂 ； 对杜邦干法腈纶生产技术的设备及工艺进行改造和优 化 ， 功地 进行 了工 业化 推广 应用 ， 技术水 平 属 国际 先进 ． 项 目成果 在 齐 鲁 分公 司腈 纶 厂 工 业 成 其 该
推广应 用 表 明 ： 该技 术 能 明显 提 高烘 干机 干燥 能力 ， 每小 时增 加 ５０ｋ ， 低 能耗 １％； ０ ｇ降 ０ 改善 粒 子 的
ｃ ｎ ｕ ｔ ｅｎ ｔ ｏｋ ｉ ｈ ｒ ｃ ｒｏ ｂ ｒｆ ｌ ｏｙ ｍ ｔｙ ｏ ｄ ｃｉ ｅｗ ｒ ｎ ｓ ｏｔ ａｂ ｎ ｆ ｅ ｌ ｄ ｐ ｌ （ ｅ ｌ ｖ ｉ ｉｅ ｈ
图 ５ Ｃ 含 量 为 ３ ８Ｐ ｒ 力 学 性 能 随 ＨＤ Ｅ Ｂ ． ｈ 时 Ｐ 含 量 的变 化 曲线
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第 ３期
崔建伟 ， ： Ｄ Ｅ ｉＰ Ｃ 等 Ｈ Ｐ ／Ｐ ／ Ｂ吸波复合材料 的导电性 能和力学性能研究
断裂伸长率随着两相含量均化而降低．
入 ；Ｂ 富 集 相 Ｈ Ｐ ｃ Ｄ Ｅ为 吸 波 相 ， 有 效 吸 收 电磁 波 能
聚合物基复合材料的电绝缘性能与研究探讨
聚合物基复合材料的电绝缘性能与研究探讨在现代材料科学领域，聚合物基复合材料因其独特的性能和广泛的应用而备受关注。
其中，电绝缘性能是聚合物基复合材料在电气电子、航空航天、能源等众多领域中得以应用的关键特性之一。
本文将深入探讨聚合物基复合材料的电绝缘性能及其相关研究。
聚合物基复合材料通常由聚合物基体和增强材料组成。
聚合物基体如聚乙烯、聚丙烯、环氧树脂等本身就具有一定的电绝缘性能。
然而，为了满足不同应用场景对电绝缘性能的更高要求，常常需要添加各种增强材料，如玻璃纤维、碳纤维、陶瓷颗粒等。
影响聚合物基复合材料电绝缘性能的因素众多。
首先是材料的化学成分。
不同的聚合物基体和增强材料具有不同的分子结构和化学性质，这直接影响了它们的电绝缘性能。
例如，一些含极性基团的聚合物可能具有相对较低的电阻率，而不含极性基团的则往往具有更好的电绝缘性能。
其次，材料的微观结构也起着至关重要的作用。
复合材料中的孔隙、界面缺陷等会导致局部电场集中，从而降低整体的电绝缘性能。
良好的分散性和相容性可以减少这些缺陷，提高电绝缘性能。
此外，环境因素如温度、湿度、电场强度等也会对聚合物基复合材料的电绝缘性能产生影响。
在高温和高湿度环境下，材料的电阻率可能会下降，导致电绝缘性能变差。
为了准确评估聚合物基复合材料的电绝缘性能，需要采用一系列的测试方法。
常见的有体积电阻率和表面电阻率的测量、介电强度测试、耐电弧性测试等。
体积电阻率反映了材料内部对电流的阻碍能力，表面电阻率则主要衡量材料表面的导电情况。
介电强度测试用于确定材料能承受的最大电场强度而不发生击穿，耐电弧性测试则考察材料在电弧作用下的抗破坏能力。
在研究聚合物基复合材料的电绝缘性能时，科研人员不断探索新的方法和技术来提高其性能。
一种常见的策略是对材料进行表面处理。
例如，通过等离子体处理、化学接枝等方法改善增强材料与聚合物基体之间的界面相容性，减少界面缺陷，从而提高电绝缘性能。
另外，采用新型的聚合物基体和增强材料也是研究的热点方向。
导电聚合物的研究进展
导电聚合物的研究进展宫兆合 梁国正 卢婷利 鹿海军(西北工业大学 西安 710072)摘要: 本文较为系统地阐述了导电聚合物的导电机理、研究方法、制备方法及应用前景。
关键词: 聚合物 导电性 复合材料1 前 言高分子一直被视为绝缘材料,直到20世纪70年代才发现高分子具有导电功能。
从此聚合物导电性能的研究成了热门领域,并取得了较大的进展。
瑞典皇家科学院宣布了2000年诺贝尔化学奖的得主—日本筑波大学白川英树(Shirakawa H.)、美国宾夕法尼亚大学艾伦・马克迪尔米德(Macdiarmid A.G.)和美国加利福尼亚大学的艾伦・黑格尔(HeegerA.J.),以表彰他们在导电聚合物这一新兴领域所做的开创性工作。
可见导电聚合物研究的重要性。
导电聚合物材料可以分为结构型和复合型两大类。
结构型导电聚合物是指聚合物本身具有导电性或经掺杂处理后才具有导电功能的聚合物材料。
复合型导电聚合物,即导电聚合物复合材料,是指以通用聚合物为基体,通过加入各种导电性物质,采用物理化学方法复合后而得到的既具有一定导电功能又具有良好力学性能的多相复合材料。
结构型导电聚合物根据其导电机理的不同又可分为:载流子为自由电子的电子导电聚合物;载流子为能在聚合物分子间迁移的正负离子的离子导电聚合物;以氧化还原反应为电子转移机理的氧化还原型导电聚合物。
在导电聚合物众多物理和化学性能中,电化学性质(如化学活性、氧化还原可逆性、离子掺杂/脱掺杂机制)以及稳定性是决定其许多应用成功与否的关键,因此倍受人们的关注,也是研究的热点课题之一。
目前,研究导电聚合物的结构和性能的方法主要有以下几种:循环伏安法、暂态电流法、电导测量法、电化学阻抗普法、电化学石英晶体微天平法、光谱法、型貌法。
2 导电聚合物的导电机理结构型导电聚合物与复合型导电聚合物的导电机理是不同的,下面就各种聚合物导电机理进行说明。
2.1 复合型导电聚合物的导电机理导电聚合物复合材料,有二种,①在基体聚合物中填充各种导电填料;②将结构型导电聚合物或亲水性聚合物与基体聚合物的共混。
导电聚合物材料在金属防腐涂料中的研究进展
管理及其他M anagement and other 导电聚合物材料在金属防腐涂料中的研究进展罗长虹摘要：导电高分子材料能起到阳极保护金属的效果。
现在，导电高分子材料已广泛应用于船舶，港口码头设备，军舰，混凝土钢，钢筋加固、化工设备、送变电设备、铁路桥梁等防腐工程已有良好的应用前景。
导电聚合物材料不仅同时具备导电聚合物良好的氧化还原特性，同时导电聚合物作为新材料，由于原料易得，合成工艺简单，环境友好等优点，已成为金属防腐领域的研究热点，进而其被广泛地应用于金属的腐蚀防护材料中。
本文首先简要介绍导电聚合物材料的特性，并简要介绍了导电聚合物材料的制作方法，包括电化学法、化学氧化聚合法与分散液混合法即化学气相沉积法等其他方法，并对导电聚合物材料在防腐涂料中的应用性能进行总结，最后对当前导电聚合物材料的研究进展、不足之处进行分析。
希望本文可以为导电聚合物材料在防腐涂料中的相关研究工作提供借鉴参考价值。
关键词：导电聚合物；金属；防腐涂料基于导电聚合物材料优良的防腐蚀性能，本文综述了近年来关于导电聚合物材料复合防腐蚀材料的制备方法、应用及性能，重点介绍了导电聚合物防腐蚀材料的制备方法，讨论了用电化学方法和化学氧化法制备导电聚合物材料的机制及其特性；同时，介绍了导电聚合物材料在防腐蚀领域的应用，总结了导电聚合物防腐蚀材料在金属表面直接成膜和借助成膜物成膜的涂层的防腐蚀性能。
1 导电聚合物材料简介导电聚合物是指在碳骨架中具有共轭电子体系的聚合物材料，可以通过自身的导电性或掺杂其他材料来实现其特有的导电功能。
通常情况下导电聚合物材料符合材料中的导电聚合物为聚苯胺（PANI）与聚吡咯（PPy）等，此类物质具有环境污染性小、合成便捷、成本低廉、导电性能强等特点，并且可以凭借自身的氧化还原反应，对金属基体表面进行钝化处理，从而提高金属材料表面的耐腐蚀性，被广泛地应用于金属防腐材料中。
导电聚合物由于其出色的物理化学性质，在腐蚀防护领域拥有值得深入研究的广阔前景。
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聚合物基导电复合材料研究进展龚文化 曾黎明(武汉理工大学材料科学与工程学院,武汉 430070)摘 要 本文介绍了聚合物基导电复合材料的种类、用途及导电机理。
并对碳系填料填充聚合物基导电复合材料及金属系填料填充聚合物基导电复合材料的研究进展进行了综述,最后展望了聚合物基导电复合材料的发展趋势。
关键词 聚合物,导电复合材料,导电机理,炭黑Progress of polymer matrix conductive compositesGong Wenhua Zeng Lim ing(Institute of M aterial Science and Engineering,Wuhan University of Technology ,Wuhan 430070)Abstract T he classification,applicat ions and conductive mechanism of polymer matr ix conductiv e composites are in -troduced in this paper,and the progr ess of polymer matrix conductive composites filled w ith carbons or metals is rev iewed,A t last,the development tendency of poly mer matrix conduct ive composites is looked ahead.Key words polymer,conductiv e composites,conductive mechanism,carbon black聚合物基导电复合材料是在基体聚合物中加入另外一种导电聚合物或导电填料,采用物理或化学方法复合后而得到的既具有一定的导电功能,又具有良好的力学性能的多相复合材料,它是导电复合材料的研究重点。
随着航空工业及电子信息产业的高速发展,对材料的质量、强度、导电性等综合性能都提出了更高的要求,这就给聚合物基导电复合材料的发展提供了前所未有的机遇。
美国对聚合物基导电复合材料的需求量每年以20%~30%的速度递增,发展潜力十分巨大。
在日本,聚合物基导电复合材料也获得了广泛的应用,有关研究课题已被列入通产省于1987年制定的/21世纪产业基础技术研究开发0中12项优先科研项目之一[1]。
聚合物基导电复合材料按高分子基体材料的性质分类,可分为导电性涂料、粘合剂、导电弹性体和导电塑料等。
按复合材料的导电性能则可分为半导体复合材料(Q U 107~10108#cm )、防静电复合材料(Q U 104~1078#cm)、导电复合材料(Q U 100~1048表1 聚合物基导电复合材料的种类及用途种类体积电阻率/8#cm用 途半导电性复合材料107~1010传真电极板、低电阻带、静电记录纸、感光纸防静电复合材料104~107防静电外壳、罩板、电波吸收件、导电轮胎、防爆电缆导电复合材料100~104面状发热体、CV 电缆、导电薄膜高导电复合材料10-3~10印刷电路、电极板、电磁屏蔽材料、导电涂料、导电胶粘剂作者简介:龚文化,男,1978年生,复合材料专业研究生。
曾黎明,男,1952年生,教授,博士生导师。
第30卷第4期化工新型材料Vol 130No 142002年4月N EW CHEM ICAL M AT ERIAL SApr 12002#cm)、高导电复合材料(Q U10-3~1008#cm),表1列出了聚合物基导电复合材料的种类及用途。
1聚合物基导电复合材料的导电机理111基体为导电聚合物导电聚合物包括共轭导电聚合物和电荷转移型导电聚合物。
其中,共轭导电聚合物的电导率极低,接近于绝缘体,但反式聚乙炔例外,研究表明,它的电导率为10-4~10-6S#cm-1,这是因为聚乙炔被电子受体型聚合催化剂残留物掺杂成了P型半导体。
在聚乙炔中添加碘或五氧化砷等电子受体时,由于聚乙炔的P电子向受体转移,电导率显著增加,另一方面,由于聚乙炔电子亲和力很大,可以从作为电子给体的碱金属接受电子而使电导率提高[2]。
总之,这类导电复合材料的导电是靠基体本身的电荷转移,与所用增强材料或填料关系不大。
112基体为非导电聚合物基体为非导电聚合物时,主要是通过在这类聚合物中添加抗静电剂或导电填料来制备导电复合材料。
由于加抗静电剂的导电复合材料导电性不稳定,因此目前主要利用加导电填料来制备各种聚合物基导电复合材料。
其导电机理有如下几种理论:(1)导电通道学说,此学说认为导电填料加到聚合物后不可能达到真正的多相均匀分布,总有部分带电粒子相互接触而形成链状导电通道,使复合材料得以导电。
这种理论已被大多数学者所接受。
(2)隧道效应学说,尽管导电粒子直接接触是导电的主要方式,但Polley和Boonstra[3]利用电子显微镜观察后,发现炭黑填充橡胶的复合体系,存在炭黑尚未成链且在橡胶延伸状态下亦有导电现象。
通过对电阻率与导电粒子间隙的关系研究,发现粒子间隙很大时也有导电现象,这被认为是分子热运动和电子迁移的综合结果。
(3)电场发射学说,Beek[1]等人研究了界面电压-电流非欧姆特性问题。
他们认为由于界面效应的存在,当电压增加到一定值后,导电粒子间产生的强电场引起了发射电场,促使电子越过能垒而产生电流,导致电流增加而偏离线性关系。
由此提出/电场发射理论0。
聚合物基导电复合物材料的实际导电机理是相当复杂的,但现阶段主要认为是导电填料的直接接触和间隙之间的隧道效应的综合作用。
2研究进展211碳系填料填充导电复合材料碳系导电填料有炭黑、碳纤维、石墨等。
目前,炭黑在聚合物基导电复合材料上的应用最为广泛,因为它不仅价格低,而且加入量少,导电性也好。
大量研究表明,炭黑粒子的尺寸越小,结构越复杂,炭黑粒子比表面积越大,表面活性基团越少,极性越强,则所制备的导电复合材料导电性越好[4]。
如用粒度为30L m的乙炔炭黑填充玻璃纤维增强的191树脂时,仅需014%[5]的体积含量,导电复合材料的体积电阻率就能下降到103~1048#cm;且随着炭黑含量的增加,其弯曲强度下降,这是由于炭黑与树脂的相容性差,加入后影响了树脂与玻璃纤维界面粘接,加入量越多,这种影响越明显。
现在对炭黑填充聚合物基导电复合材料的研究已从传统的改变炭黑的用量转向通过提高炭里的质量来提高其导电复合材料的导电性能。
如对炭黑进行高温处理,不仅可以增加炭黑的比表面积,而且可以改变其表面化学特性。
用钛酸酯偶联剂处理炭黑表面,在改善复合材料导电性能的同时,还能提高熔体流动性和材料的力学性能[6]。
另外,新型导电炭黑也在进一步的研究之中。
除炭黑之外,石墨也是常用的导电填料之一。
石墨的导电性不如炭黑优良,而且加入量较大,对复合材料的成型工艺影响比较大,但能提高材料的耐腐蚀能力。
石墨主要有石墨粉和片状石墨两种,石墨粉的分散性较好,易形成导电通道;而片状石墨体积较大,虽会对树脂起增强作用,但不易形成均匀体系,材料的稳定性不易控制,某些性能重现性差,而且加入量过大时,片状石黑与树脂形成的界面处容易产生应力集中而使材料强度下降。
碳纤维也是一种较好的导电填料,其导电性介于炭黑和石墨之间,而且它具有高强度、高模量、耐腐蚀、耐辐射、耐高温等多种优良性能。
用碳纤维增强的不饱和聚酯、环氧、酚醛等复合材料已广泛应用于航空航天,军用器材及化工防腐领域。
但碳纤维加工困难、成本高,在一定程度上限制了它的发展。
212金属系填料填充导电复合材料金属系填料包括金属粉末和金属纤维,但金属粉末含量一般在50%(体积)左右时,才会使材料电阻率达到导电复合材料的要求,这必然使复合材料的力学强度下降。
另外,由于金属的密度远大于非第4期龚文化等:聚合物基导电复合材料研究进展#39#金属的密度,因此在复合材料的成型过程中容易出现分层或不均匀现象,影响材料质量稳定性。
常用的金属粉末有铝粉、铁粉、铜粉、银粉、金粉等。
铝粉价格低,但铝的活性太大,其粉末在空气中极易被氧化,形成导电性极差的AL2O3氧化膜[5],即使加入量很大时也不易形成导电通道。
银粉、金粉虽然导电性优良,但价格昂贵,由此限制了其广泛使用。
故现阶段应用最广的为铁粉、铜粉。
金属粉末粒径的大小对导电复合材料的电阻率影响也较大,相同条件下,金属粉末粒径越小,越易形成导电通道,达到相同电阻率所需金属粉的体积含量越小。
与金属粉相比,金属纤维的应用更为广泛。
将金属纤维填充到基体聚合物中,经适当工艺成型后,可以制成导电性能优异的复合材料,其体积电阻率为10-3~1008#cm。
它们不仅可以在较少加入量的条件下达到理想的导电效果,还能较大幅度地提高复合材料的强度。
并且该复合材料比传统的金属材料质量轻、易加工,因此被认为是最有发展前途的新型导电材料和电磁屏蔽材料[6],金属纤维填充聚合物基导电复合材料将是以后研究的重点之一。
现在国内外应用较多的是黄铜纤维,其次是不锈钢纤维和铁纤维。
黄铜纤维导电性能优良,仅需10%的体积含量就能使体积电阻率小于10-28#cm,屏蔽效果达60dB。
不锈钢纤维作为填料不仅强度高,成型时不易折断,能保持较大的长径比,而且抗氧化性好,能使导电性能持久稳定。
另外,复合纤维填充聚合物基复合材料也在不断研究和应用之中。
如钢铝复合纤维,就是挤压成型过程中将钢丝周围包覆不同厚度的铝,这样既保持了铝的导电性,又提高了复合材料的强度[7]。
还有镀镍石墨纤维,不仅使制备的复合材料有10-1~ 1018#cm的电阻率,而且也具有较好的增强效果及电磁屏蔽效果,在航空领域已被广泛应用。
3展望随着科学技术的不断发展,聚合物基导电复合材料的需求量将越来越大,应用范围也将越来越广,种类也将越来越多。
其发展趋势有如下几点:(1)从单一的导电复合材料向多功能复合材料发展。
如阻燃抗静电复合材料,吸声导电复合材料等。
(2)超导体的研究已成为当今最热门的课题之一,因此超导复合材料也是今后研究的重点之一。
(3)性能更好的导电填料的研究与开发,将进一步改进复合材料的导电性和力学性能,因此仍然是研究热点。
(4)应用范围将逐渐从以航空、军用为主转向以民用为主,因此降低导电复合材料的成本也成为重要的研究内容之一。
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