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炭黑導(dǎo)電可用導(dǎo)電能帶、隧道效應(yīng)來(lái)解釋
炭黑導(dǎo)電可用導(dǎo)電能帶、隧道效應(yīng)來(lái)解釋,在炭黑填充聚合物當(dāng)中,電傳導(dǎo)是沿著相接觸的粒子或被分離成很小的間隙進(jìn)行。內(nèi)部聚集平均距離受很多參數(shù)影響,包括濃度、結(jié)構(gòu)、聚集體的大小和形態(tài)、尺寸分布、混合效果、溫度等。炭黑根據(jù)制法、原料不同可分成幾類,適宜用于導(dǎo)電填充劑的只是其中一部分,它們必須具備一些基本特性,如比表面積大、電子的雜質(zhì)少、結(jié)晶度比較好等。
塑料調(diào)色時(shí),如棗紅、淺棕、草綠、天藍(lán)以及各種較深的顏色
塑料調(diào)色時(shí),如棗紅、淺棕、草綠、天藍(lán)以及各種較深的顏色,均需添加微量的炭黑。由于添加量常僅萬(wàn)分之幾,因此調(diào)色炭黑稱量和配料時(shí)出現(xiàn)的微小誤差,均會(huì)導(dǎo)致明顯的色差,因此宜采用粒徑(大于50nm)較大,著色力較差的低色素炭黑,這樣炭黑用量可以稍大,稱量誤差相對(duì)小些,并有分散性較好、價(jià)格較低的優(yōu)點(diǎn)。
對(duì)于灰色塑料,采用細(xì)粒子色素炭黑往往棕相灰色,而采用粗粒子色素炭黑可產(chǎn)生藍(lán)相灰色。
附聚體大小對(duì)電阻率的影響
附聚體大小對(duì)電阻率的影響,可以從混煉時(shí)間對(duì)電阻率的影響間接觀察到,因?yàn)榛鞜挄r(shí)間越長(zhǎng),附聚體的數(shù)量將增多,而大小將減少。
配有炭黑的配合料,通常是在低于聚合物軟化點(diǎn)的溫度下使用的,當(dāng)溫度上升時(shí),配有炭黑的配合料的電阻率會(huì)上升,這種現(xiàn)象被稱為此配合料具有正溫系數(shù)(PTC),這是因?yàn)槎鄶?shù)聚合物的熱膨脹系數(shù)較炭黑為大,溫度上升時(shí),炭黑聚集體接觸點(diǎn)間的間隙趨于增大。這種現(xiàn)象可應(yīng)用于開關(guān)電路中,使電路因溫度變化而開或關(guān),或用以限制電路中功率大小。在這種應(yīng)用中有兩點(diǎn)很關(guān)鍵,一是并用幾種炭黑比單用一種炭黑在溫度變化時(shí),電阻率的變化更敏銳。另一點(diǎn)是配合料的電阻率在經(jīng)歷多次溫度高低的周期性變化會(huì)發(fā)生變化,選用適當(dāng)?shù)奶亢谄贩N、配合量和分散度可以降低這種溫度滯后性。