为什么塑料会导电?
导电塑料绝大多数是本来是绝缘的材料里掺加高浓度的丝状炭黑和完全焦化的化合物制得的。用体积电阻率和表面电阻率同样足以描述它们的电性能。这种依仗炭丝网络结构的电性能取决于制备它们的方法,也随机械弯曲和接触庄力的改变而变化。
导电塑料综合了金属的导电性(即在材料两端加上一定电压,在材料中有电流通过)和塑料的各种特性(即材料分子是由许多小的、重复出现的结构单元组成的)。要想赋予聚合物以导电性,在聚合物主链中就必须引入π共轭体系,构成π电子系重叠的高分子,而且高分子的有规结构也是不可缺少的,而掺杂剂即可胜此任。
因此,塑料材料具有导电性的第一个条件是它必须具有共轭的π电子体系,第二个条件是它必须经过化学或电化学掺杂,即通过氧化还原过程使聚合物链得到或失去电子。研究进展表明,人们能够生产出导电性超过铜的塑料,以及在室温下导电性超过其他任何材料的塑料。
扩展资料:
结构型导电塑料
是指塑料本身具有“固有”的导电性,由聚合物结构提供导电载流子(电子、离子或空穴)。这类塑料经过掺杂后,电导率可大幅度提高,其中有些甚至可达到金属的导电水平。掺杂的方法有化学掺杂和物理掺杂二大类,掺杂剂有电子受体、电子给体和电化学掺杂剂等。掺杂型聚乙炔是个典型例子,在添加碘或五氟化砷等电子受体后,电导率可增至104Ω-1·cm-1。
结构型导电塑料可用于制作大功率塑料蓄电池、高能量密度电容器、微波吸收材料等。
复合型导电塑料
在复合型导电塑料中,塑料本身并不具备导电性,只充当了粘合剂的角色。导电性是通过混合在其中的导电性的物质如炭黑、金属粉末等获得的。这些导电性物质称为导电填料,以银粉和炭黑使用最多,它们在复合型导电塑料中起着提供载流子的作用。
复合型导电塑料制备方便,有较强的实用性,常应用于开关、压敏元件、连接器、抗静电材料、电磁屏蔽材料、电阻器及太阳能电池等。
参考资料:百度百科——导电塑料
2024-10-28 广告
塑料在一定条件下可以产生电流的流动,因此可以导电。
塑料是高分子聚合物,分子中有很多个碳原子、氢原子,连接成长链。碳原子有相互“拉”着一个或几个电子的能力。拉几个电子的碳原子,控制电子的能力相对较弱,容易被掺杂物夺走电子,而留下空位。当外界施加一定的电压后,聚合物分子中空位附近的电子就会进入空位,并造成新空位,这样交替持续就造成电流流动。
扩展资料
导电塑料是将树脂和导电物质混合,用塑料的加工方式进行加工的功能型高分子材料。主要应用于电子、集成电路包装、电磁波屏蔽等领域。它是导电高分子材料的最重要类别。由于塑料在电气领域的常规应用是作绝缘材料,故有人把导电塑料列为特种功能材料来处理。
参考资料
正常情况下,塑料是绝缘材料,即不导电的材料。然而,当塑料具备导电性能时,主要有以下几种原因:
导电填料添加:通过向塑料中添加导电填料,如碳黑、金属颗粒或导电纤维,可以形成导电网络。这些导电填料在塑料基体中形成连通结构,使电荷能够在材料内传导,从而使塑料具备导电性能。
聚合物共聚物化:一些特殊的聚合物共聚物化可以改变塑料的电阻率,使其具备导电性能。共聚物化是指将两种或更多不同的聚合物混合在一起,从而产生新的材料特性。
电极处理:对某些塑料材料进行表面处理,如涂覆导电层或在表面形成导电薄膜,可以使塑料具备导电性能。
功能添加剂:一些特殊的功能添加剂,如导电聚合物、离子液体等,可以使塑料具备导电性能。
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需要注意的是,导电塑料的导电性能可以根据具体需求进行调节和定制。通过调整导电填料的含量、类型和分散性,可以控制塑料的导电性能。不同的导电塑料适用于不同的应用领域,如防静电、电子设备、传感器等。
总之,塑料具备导电性能是通过添加导电填料、聚合物共聚物化、电极处理或功能添加剂等方式实现的。这些方法能够改变塑料的电导率,使其具备传导电荷的能力。