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高分子導電材料conductive polymeric material

時間：2020-03-01 來源：網(wǎng)絡 瀏覽：
一類具有導電功能（包括半導電性、金屬導電性和超導電性）、電導率在10-6S／m以上的聚合物材料。高分子導電材料具有密度小、易加工、耐腐蝕、可大面積成膜以及電導率可在十多個數(shù)量級的范圍內(nèi)進行調(diào)節(jié)等特點，不僅可作為多種金屬材料和無機導電材料的代用品，而且已成為許多先進工業(yè)部門和尖端技術領域不可缺少的一類材料。高分子材料長期以來被作為優(yōu)良的電絕緣體，直至1977年，日本白川英樹等人才發(fā)現(xiàn)用五氟化砷或碘摻雜的聚乙炔薄膜具有金屬導電的性質(zhì)，電導率達到105S/m。這是第一個導電的高分子材料。以后，相繼開發(fā)出了聚吡咯、聚苯硫醚、聚酞菁類化合物、聚苯胺、聚噻吩等能導電的高分子材料。
　　高分子導電材料通常分為復合型和結(jié)構(gòu)型兩大類：①復合型高分子導電材料。由通用的高分子材料與各種導電性物質(zhì)通過填充復合、表面復合或?qū)臃e復合等方式而制得。主要品種有導電塑料、導電橡膠、導電纖維織物、導電涂料、導電膠粘劑以及透明導電薄膜等。其性能與導電填料的種類、用量、粒度和狀態(tài)以及它們在高分子材料中的分散狀態(tài)有很大的關系。常用的導電填料有炭黑、金屬粉、金屬箔片、金屬纖維、碳纖維等。②結(jié)構(gòu)型高分子導電材料。是指高分子結(jié)構(gòu)本身或經(jīng)過摻雜之后具有導電功能的高分子材料。根據(jù)電導率的大小又可分為高分子半導體、高分子金屬和高分子超導體。按照導電機理可分為電子導電高分子材料和離子導電高分子材料。電子導電高分子材料的結(jié)構(gòu)特點是具有線型或面型大共軛體系，在熱或光的作用下通過共軛π電子的活化而進行導電，電導率一般在半導體的范圍。采用摻雜技術可使這類材料的導電性能大大提高。如在聚乙炔中摻雜少量碘，電導率可提高12個數(shù)量級，成為“高分子金屬”。經(jīng)摻雜后的聚氮化硫，在超低溫下可轉(zhuǎn)變成高分子超導體。結(jié)構(gòu)型高分子導電材料用于試制輕質(zhì)塑料蓄電池、太陽能電池、傳感器件、微波吸收材料以及試制半導體元器件等。但目前這類材料由于還存在穩(wěn)定性差(特別是摻雜后的材料在空氣中的氧化穩(wěn)定性差)以及加工成型性、機械性能方面的問題，尚未進入實用階段。  
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