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哪些因素影响导电炭黑的性能

浏览次数:24 发布日期:19-05-16

       科学上讲,炭黑的导电性能与炭黑粒子的内部微观结构的改变、表面性质、粒子大小和结构密切相关。因此,炭黑粒子的内部微观结构的改变对它的导电性能有显著影响,石墨化的炭黑具有较高的导电率。当炭黑的表面含有挥发份或焦油状杂质(即溶剂抽出物)时,由于炭黑表面覆盖一层含氧化合物的膜,使炭黑粒子表面形成一层绝缘层,这种绝 缘层的存在会显著地增加炭黑的电阻。


      当把导电炭黑在真空或惰性气体加热除去含氧挥发份和油状杂质后,其电阻会显著减小。当炭黑粒径减小,即他的分散度增加时, 由于在单位体积内粒子数目增加,也会是电阻减小。因此可以说,较细粒子的炭黑具有较好的导电能力,炭黑的结构是影响炭黑的导电性能的重要因素,这显然是由于炭黑链枝结构或纤维结构的存在。


      炭黑导电性能的测定,通常是测定干炭黑的粉体电阻比。也就是把炭黑在一个绝缘的圆筒中用金属柱塞电极压缩大恒压或恒体积是,测定其电阻值并算出比体积电阻。前者称为定压法,后者成为定容法。定压法用的压力位100-130公斤/立方厘米。对高结构的炭黑,采用定容法所测得的比电阻更能反映出与应用的关系。


      炭黑是一种半导体材料,常用导电率或它的倒数电阻率表示他的电性能。炭黑的导电性能与其微观结构,粒子大小,结构,表面性质等密切相关。一般来说,粒子越小,导电性能越好,这是由于单位体积内增加了炭黑的粒子数目。从而增加了接触点或在分散体中减小了粒子间距离。使电阻减小,导电性增加。所以细粒子具有较高的导电性能。炭黑的结构也是影响炭黑导电 性的重要因素,高结构的炭黑比正常结构的炭黑或低结构的炭黑具有更高的导电性。这显然是由于高结构的炭黑存在的链枝结构(纤维结构)的存在,交织连接形成更多的通路所致。


      炭黑表面的挥发物或残留的焦油状物质,(即溶剂抽出物),使炭黑表面覆盖一层含氧化合物的膜,或油状烃分子薄膜,形成了绝缘层。增加了炭黑的电阻,使导电性降低。将炭黑在真空或惰性气体中加热除去含氧基团或油状物质以后,导电性增加。炭黑表面的粗糙度,即空隙性也影响炭黑的导电性。表面粗糙多孔的炭黑其导电性增加,这是由于当填充量一定时,粗糙多孔的炭黑粒子比实心粒子间距要小。所以,导电性能好的炭黑具有粒子细,结构高,表面纯净,粗糙多孔等特点。

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