碳系導電填料 碳系導電填料主要包括炭黑、石墨、碳纖維和碳納米管四大類。
炭黑是由烴類化合物經(jīng)熱分解制得的。由于制造工藝的不同，炭黑的結構形態(tài)會有很大區(qū)別，其導電性能也不同。一般來說，高形態(tài)結構的炭黑(如乙炔炭黑)，其粒子鏈和網(wǎng)絡能形成導電性配合體，則導電性很高；而低形態(tài)結構的炭黑，缺乏粒子鏈，導電性就較差。用于導電涂料和其他導電制品的炭黑常采用導電槽黑、導電爐黑、超導電爐黑、特導電爐黑、乙炔炭黑。炭黑雖然導電性不好，但是能滿足防靜電的要求，具有優(yōu)越的耐候性、耐化學品性，且成本低，來源豐富，如用量得當，對涂料的物理性能影響不大，故炭黑被廣泛應用于防靜電涂料中。炭黑作導電填料最大的缺點是本身為黑色、添加量大、制品只能做成灰色和黑色等幾種簡單的深色，很難調制成其他明亮的顏色，因此多被用來作導電中底涂層。
石墨的層狀結構決定了它的導電性，這是由于晶體中未參與雜化的P電子比較自由，相當于金屬晶體中的自由電子。因此石墨也是可供選用的導電填料。實踐中常將石里和炭黑混合使用，或將導電率不同的炭黑混合使用，來滿足不同的要求。將天然麟片狀石墨經(jīng)插層、水洗、干澡、高溫膨化后得到一種疏松多孔的蟠蟲狀物質，叫膨脹石墨，又稱柔性石墨，有著與粉狀石里不同的導電機理。膨脹石墨蠕蟲是一種蠕蟲狀納米管材，本身形成了很好的導電通路，將它作為導電填料，當其濃度達到蠕蟲間能夠互相咬合時，蠕蟲便如同金屬導線一般，從而具有了良好的導電性能。實驗數(shù)據(jù)表明蠕蟲填料涂層具有非常穩(wěn)定的體積電阻率，幾乎不隨其他填料的加入量而發(fā)生變化。研究顯示，以膨脹石墨蠕蟲為填料的電阻率比以石墨粉為填料的涂料電阻率低4-6個數(shù)量級。
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