导电复合材料

导电复合材料主要是指复合型导电高分子材料。是将聚合物与各种导电物质通过一定的复合方式构成。长期以来，高分子材料通常是作为绝缘材料在电气工业、安装工程、通讯工程等方面广泛使用。

发展背景但是由于材料的导电性能差，在加工和应用中出现了一些急待解决的问题，最突出的是静电现象，它将导致感光胶片的性能下降及高分子制品在易燃、易爆场合引起灾难性事故。另外为了抵抗电磁干扰和射率干扰，也需解决材料的屏蔽性能，这些都要求高分子材料具有新的导电功能及较底的表面电阻，从而促进导电高分子材料的迅速发展1。

加工方法最常用的成型加工方法有：表面导电膜形成法、导电填料分散复合法、导电材料层积复合法等。

表面导电膜形成法

表面导电膜形成法，可以用导电涂料蒸镀金属或金属氧化物膜，也可以采用金属热喷涂、湿法镀层等形成表面导电膜。例如，聚酯薄膜上蒸镀金、铂或氧化铟等制成透明的导电性薄膜。

导电填料分散法

导电填料分散法：是生产导电高分子材料的主要方法，可用于制造各种导电高分子材料。导电材料过去常用碳黑，多采用碳纤维、石墨纤维、金属粉、金属纤维及碎片、镀金属的玻璃纤维及其他各种新型导电材料。

导电材料层积复合法

导电材料层积复合法：是将碳纤维毡、金属丝、片、带等导电层与塑料基体层叠压在一起制成的导电塑料。采用的金属丝、片、带主要有钢、铝、铜和不锈钢。

复合导电塑料采用的基体树脂范围相当广泛，常用的有：ABS、PE、EVA、PA、PC、PP、PET、POM，以及改性的PPO、PBT、PVC，掺和物PC/ABS等。

应用复合性导电高分子材料的应用日趋广泛，在电子、电气、石油化工、机械、照相、军火工业等领域，用于包装、保温、密封、集成电路材料等，其主要作用为：

（1）防止静电

普通高分子材料在加工和使用过程中，静电现象十分严重，在某些情况下，不但会影响材料的使用性能，甚至还会造成危害，如降低感光胶片的使用性能；塑料包装材料的静电吸尘，降低了商品价值；易燃、易爆环境使用的各种塑料制品和电子产品，由于静电引起的火花爆炸及燃烧。所有这些都应该采用导电复合、材料，以提高材料的静电能力。

（2）作为新型屏蔽材料

所谓对电磁波的屏蔽作用是指限制电磁波的能量由材料的一面向另一面传递，使用磁场强度或辐射强度降低，其屏蔽效果用电磁波衰减的分贝值DB表示，每衰减10DB，表示电磁波强度下降一个数量级。在塑料中填加金属箔片和金属纤维，是制造电磁波屏蔽用导电塑料的主要方法。

由于电子、通讯、信息技术的迅速发展，无限电射频干扰（信号干扰）不可避免，对屏蔽和隐身材料提出了更高的要求。铁氧体具有吸收电磁波的特性，但其加工工艺限制了它的应用，如果把铁氧体粉末与树脂复合物则可用热压方法制成各种形状的屏蔽零件或用涂敷的方法制成表面吸收涂层以满足需要。

（3）电器工程及其他

复合导电塑料还大量用作高压电缆的内、外部的半导体层，以及低压电缆的外部半导体层。导电橡胶气密性好，经常用于密封材料。另外，导电橡胶在电子和电真空技术中经常用到，它可以克服由于锡焊造成的缺点，具有一定的强度和导电性2。

结构复合型导电高分子材料是将聚合物与各种导电性物质通过一定的复合方法构成，它包括导电塑料、导电橡胶、导电涂料、导电纤维和导电胶粘剂等。

导电高分子材料按照结构和制备方法的差异可将导电高分子材料分为结构型导电高分子材料和复合型导电高分子材料两大类。结构型导电高分子材料（或称本征高分子导电材料）是指分子结构本身能导电或经过掺杂处理之后具有导电功能的共扼聚合物，如聚乙快、聚苯胺、聚毗咯、聚噬吩、聚吠喃等。复合型导电高分子材料是指以聚合物为基体，通过加入各种导电性填料（如炭黑、金属粉末、金属片、碳纤维等），并采用物理化学方法复合制得的既具有一定导电功能又具有良好力学性能的多相复合材料。结构型导电高分子材料由于结构的特殊性与制备及提纯的困难，大多还处于实验室研究阶段，获得实际应用的较少，而且多数为半导体材料。复合型导电高分子材料，因加工成型与一般高分子材料基本相同，制备方便，有较强的实用性，故已较为广泛应用3。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学