導(dǎo)電涂料的機理
主要包括導(dǎo)電回路的形成和電子的傳輸兩個方面。
導(dǎo)電回路的形成
理論研究認為聚合物內(nèi)的導(dǎo)電填料含量達到滲流閾值后，復(fù)合體系內(nèi)的導(dǎo)電粒子便會彼此搭接或列隊形成三維導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)回路。導(dǎo)電粒子與聚合物混合時會形成界面，體系界面能過剩。導(dǎo)電填料含量越高，分散效果越好，體系界面能過剩也就越大。當體系界面能過剩到接近極限值時，導(dǎo)電填料將產(chǎn)生團聚避免界面能進一步增大，該理論能較好地解釋填料含量超過滲流閾值后，電導(dǎo)率提升變緩并最終維持在恒定值。
電子的傳輸
填充型導(dǎo)電涂料的電子傳輸過程比較復(fù)雜，目前比較認可的主要有導(dǎo)電通道理論、場致發(fā)射理論和隧道效應(yīng)理論。導(dǎo)電通道理論認為電子是通過涂層內(nèi)彼此接觸的導(dǎo)電粒子來實現(xiàn)傳輸?shù)模瑘鲋掳l(fā)射和隧道效應(yīng)理論則認為在熱振動或內(nèi)部電場作用下，電子可以越過勢壘在彼此相鄰幾納米的導(dǎo)體粒子間遷移。大量研究表明CNTs或GNS含量較低時，導(dǎo)電涂層的交流電導(dǎo)率隨著頻率的提高而迅速增大，當它們含量超過滲流閾值后，即使頻率變化，交流電導(dǎo)率依然保持穩(wěn)定。
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