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炭黑填充导电材料的研究

成型温度、压力及延伸率对电阻值都有影响，在导电塑料加工成型时，为了取得分散成各向异性的效果及把由于剪切力造成的炭黑结构破坏减小到限度，对一些加有弹性体、橡胶作为基体的导电塑料，往往需要交联或加硫硫化，这时交联、加硫条件、混合料的熟化及存放时间等都会影响材料导电性。尽管炭黑填充导电塑料的研究已有很大进展，但一些影响因素的试验数据还很缺乏。随着纳米技术的发展，炭黑填充导电材料出现新的特性，炭黑填充导电材料的研究也将更加广阔。

新型导电炭黑的研究开发

　　通过热处理成型工艺，可使在加工中链状结构发生变化的炭黑粒子有序化排列，形成更有利于导电的排列方式。热处理使基体结晶趋于完善，结晶度提高使基体熔阻范围变窄，在极窄的温度范围内电阻率迅速提高，同时结晶度提高。

　　导电塑料领域的开发主要集中在炭黑填料的改性及新型导电炭黑的开发两方面。炭黑改性通常进行高温热处理，增加炭黑比表面积，并改善表面化学特性。而新型导电炭黑的研究开发也引人注目，用高温裂解法从石油和焦油中制得的导电炭黑，其比表面积大，孔隙率高，将其填充到低密度聚乙烯中，可使复合材料电阻率降低，而力学性能基本不变。

探讨导电粒子接触的几何学研究

随着炭黑填充量的增加，电阻值降低。一般在临界体积分数处，其电阻值急剧降低。国内外探讨填充量依赖性的种种研究，大部分都是探讨导电粒子接触的几何学研究。该理论认为，炭黑填充量越大，处于分散状态的炭黑粒子或炭黑粒子集合体的密度也越大，粒子间的平均距离越小，相互接触的几率越高，炭黑粒子或炭黑粒子集合体形成的导电通路也越多。

炭黑导电可用导电能带、隧道效应来解释

炭黑导电可用导电能带、隧道效应来解释，在炭黑填充聚合物当中，电传导是沿着相接触的粒子或被分离成很小的间隙进行。内部聚集平均距离受很多参数影响，包括浓度、结构、聚集体的大小和形态、尺寸分布、混合效果、温度等。炭黑根据制法、原料不同可分成几类，适宜用于导电填充剂的只是其中一部分，它们必须具备一些基本特性，如比表面积大、电子的杂质少、结晶度比较好等。