導(dǎo)體的分類
固體的導(dǎo)電是指固體中的電子或離子在電場作用下的遠(yuǎn)程遷移,通常以一種類型的電荷載體為主,如:電子導(dǎo)體,以電子載流子為主體的導(dǎo)電;離子導(dǎo)電,以離子載流子為主體的導(dǎo)電;混合型導(dǎo)體,其載流子電子和離子兼而有之。除此以外,有些電現(xiàn)象并不是由于載流子遷移所引起的,而是電場作用下誘發(fā)固體極化所引起的,例如介電現(xiàn)象和介電材料等。
我們通常把導(dǎo)電性和導(dǎo)電導(dǎo)熱性差或不好的材料,如金剛石、人工晶體、琥珀、陶瓷,橡膠等等,稱為絕緣體。而把導(dǎo)電、導(dǎo)熱都比較好的金屬如金、銀、銅、鐵、錫、鋁等稱為導(dǎo)體??梢院唵蔚陌呀橛趯?dǎo)體和絕緣體之間的材料稱為半導(dǎo)體。在金屬中,部分電子可以脫離原子核的束縛,而在金屬內(nèi)部自由移動,這種電子叫做自由電子。金屬導(dǎo)電,靠的就是自由電子。與金屬和絕緣體相比,半導(dǎo)體材料的發(fā)現(xiàn)是最晚的,直到20世紀(jì)30年,當(dāng)材料的提純技術(shù)改進(jìn)以后,半導(dǎo)體的存在才真正被學(xué)術(shù)界認(rèn)可。
導(dǎo)電涂料的研究進(jìn)展--摻雜型導(dǎo)電涂料的研究進(jìn)展
導(dǎo)電涂料是近年來隨著涂料工業(yè)與現(xiàn)工業(yè)的高速發(fā)展而出現(xiàn)的一種功能材料,是指涂于非導(dǎo)電底材上,使其具有一定的傳導(dǎo)電流和消散靜電荷能力的涂料,其成膜物質(zhì)大多數(shù)是絕緣的。為了使涂料具有導(dǎo)電性,常用的處理方法是摻入導(dǎo)電微粒。
目前,一些工業(yè)發(fā)達(dá)的國家都在開發(fā)導(dǎo)電涂料,其中日本和美國在這方面起步較早,研制的大多數(shù)產(chǎn)品是鎳粉、銅粉、銀粉以及炭黑等填充的導(dǎo)電涂料。導(dǎo)電涂料作為導(dǎo)電使用的涂層,在電子工業(yè)、建筑工業(yè)以及航空技術(shù)等方面都具有重要的實(shí)用價(jià)值。
摻雜型導(dǎo)電涂料是指以高分子聚合物為基礎(chǔ)加入導(dǎo)電物質(zhì),利用導(dǎo)電物質(zhì)的導(dǎo)電作用,來達(dá)到涂層電導(dǎo)率在10-12S/m以上。它既具有導(dǎo)電功能,同時又具有高分子聚合物的許多優(yōu)異特性,可以在較大范圍內(nèi)根據(jù)使用需要調(diào)節(jié)涂料的電學(xué)和力學(xué)性能,并且成本較低,簡單易行,因而獲得較為廣泛的應(yīng)用。摻雜型導(dǎo)電涂料由高分子聚合物、導(dǎo)電填料、溶劑及助劑等組成。常用的導(dǎo)電填料有金屬系填料、碳系填料、金屬氧化物系填料、復(fù)合填料、新型納米導(dǎo)電填料等。
金屬系導(dǎo)電涂料金屬系導(dǎo)電涂料的導(dǎo)電性能取決于金屬填料的種類、數(shù)量、金屬纖維和金屬粉末的種類、數(shù)量、填料的形狀。金屬系填料主要有銀粉、鎳粉和銅粉等,其中銀粉的化學(xué)穩(wěn)定性良好,防腐性能優(yōu)異,導(dǎo)電性高,是較早被開發(fā)應(yīng)用的導(dǎo)電填料。但由于銀粉的價(jià)格比較昂貴,多應(yīng)用于軍事領(lǐng)域,在民用上應(yīng)用較少。鎳粉化學(xué)穩(wěn)定性能良好,具有有效的抗電磁干擾的性能,價(jià)格也比較適中,因此被廣泛應(yīng)用。銅粉具有低廉的價(jià)格,具有與銀相近的導(dǎo)電性,其缺點(diǎn)是銅容易氧化,導(dǎo)電性也不穩(wěn)定,但對其經(jīng)過特殊表面處理,可獲得穩(wěn)定性的銅基導(dǎo)電涂料,隨著銅粉防氧化技術(shù)的提高,銅系導(dǎo)電涂料的研究必將受到進(jìn)一步的關(guān)注。