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《复合型导电高分子材料导电机理研究及电阻率计算.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、高分子材料科学与工程、年月气七伙,七万正洲!复合型导电高分子材料导电衫里研究及电阻率计算汤浩陈欣方罗云仗,,,,,吉林大学竹个科学研究所长春中国科学院长春应用化学研究所长春摘要综述’’复合型导电高分子材料的导电机理,描述了电子的微观传输过程总结了计算电阻率的,。两种常用方法渗流理论和贡子力学随送茂应分析了计葬电阻率的各种摸型和计葬方法—,,异电,关键词渗流理论隧道效应岛分子电阻率,,自从复合型导电高分子材料出现后
2、人们对其导电机理进行了广泛的研究目前比较流行,,的两种理论一是宏观的渗流理论即导电通道学说另一种是微观的量子力学的隧道效应和场致发射效应等。计算导电复合物临界浓度的理论模型渗流理论—,,渗流理论主要川来解释电阻率填料浓度的关系它并不涉及导电的本质只是从宏观角度来解,,释复合物的导电现象大部分工作都是对于各种不同的无序介质的组成来寻找出经验公式。通过数值计算或计算机的运行,可以计算一些特殊结构的粒子的电阻率。借用这些数据,可以找出一些合适的公式或系统的常数。,’,在早期的工作中加乡川和比川分别建立了经验公式来解释川曲线但是由于公式,,无
3、普。无任何理论依据因而仅仅适合于一部分复合物适性。,阁将的凝胶化理论应用于汁算产、的关系根据的理论凝胶分数山下式来确定’一一一刃一妇夕由下式决定‘一‘一一梦一夕,,其中为分子的功能因子即个小分子可以和个其它分子进行直接键合为结点的反应几率。收稿日期洲一一高分子材料科学与上捏匀年,,将这一概念推广到导电复合物中用导电粒子代替上面反应的分子从上面的关系式中即可确。,定有多少个粒子处于导电网络中如果将粒子的形状限于球形则最后可以得到’’一,尸
4、,一,,‘布〕一’和尹分别表示基体和粒子。’为粒子的体积分数脚和肠分别为导电粒子和基体的电阻。率户为夏合物的电阻率给出了一,。和时的曲线鉴从,。毖上面的讨论中我仃可以看出曲线在一厂一处,’一名‘一即对于密排’结构川士发生突变,比实验结果。稍大一些。而且理论汁算曲线要比实验曲线在临界比,,场、浓度处陡得多,这可能是由于粒子分散不均匀》雌一以艘或堆。积结构不卜所致。奖二川应用有效介
5、质理仑推导出算复合物的电阻率公式’」。立。’。,」,一〕一仁一」。夕’,即护’’一十一。。,。‘。,其中为复合物的电睁率和分别为组成复合物两种物质的电汁率其体积百分含量分。,。别为叭和应用这一公式汁勇的临界浓度为对于碳黑高分子复合物是不适用的,一〕凡!∀等人应用有效介质近似理论公十算出复合物的电阻为’、‘、尸肠’才一仪一注十刀十力十一脚一八一十
6、佗,、一「其中月·方一、川一仁、、、,,户、脚分别为复合物导电粒于和基体的电阻率厂为泞电粒子的体积分数为洛点中粒子的协调为晶格中粒子的堆积常数。因’。’,,,从上式中丁以得出拉子的临界体积分数「一写当了一和一时计算出分别。,,,,为品和一对金属拉其临界值处于此范围内但对于聚集程度较高的碳黑则此临界浓度要比实验值大得多。·尸,一,,洲日二材。认为在汁电粒形成网络结构过程中当粒子之〕白勺接触数飞一时开始形二,,,成睁电网络当一时导电网络已荃本形成粒子数的增
7、加对电阻率的影响不大并且有如一卜的关系式。之以护一盛一,。。式中卜为时的体积分数为临界体积分数、。‘。二次、杯认为廿电粒子白高分户基体中为尤序分布推出了户炭系假定电流只能‘,,‘,,。通过互川找触日分电拉子贝夏合物的电呀率和旨包拉子的电导率日勺比恤为’“‘汀··一尸已’其中为导电粒子的卞积分数为形成分电网络的儿率满足如下的关系式心以一‘一乙第期汤浩等复台型导电高分子材科导电衫哩研究及电阻率计户。,个粒子形成导电网络的几率为尸导电链的平均长度为·厂川为导电粒了·
8、的直径,因此、可以表示成‘一,’,假定分电粒子为球形,如果研究个球形,,复合物其直径为则有’’·,
