"炭黑的導(dǎo)電性能

炭黑是一種半導(dǎo)體材料，常用導(dǎo)電率或他的倒數(shù)電阻率表示他的電性能。炭黑的導(dǎo)電性能與其微觀結(jié)構(gòu)，粒子大小，結(jié)構(gòu)，表面性質(zhì)等密切相關(guān)。

炭黑的微觀結(jié)構(gòu)賦予炭黑導(dǎo)電性能。天然石墨單晶或高度定向的熱裂解石墨的電性能類(lèi)似于半金屬性質(zhì)。即他的階電子與導(dǎo)電電子帶之間的能帶很低，小于0.04eV。而且由于石墨層的取向，在電性能方面也存在明顯的各項(xiàng)異性。石墨單晶在橫向上比電阻為5*10-5，縱向電阻為5*10-1。高出10000倍。對(duì)于炭黑聚集體而言，由于炭黑石墨層的同心取向圓性質(zhì)，絕大部分為縱向，所以電阻率要高于石墨。從微觀方面解釋。從較微觀的角度講，炭黑原子與炭黑原子形成共價(jià)鍵，碳原子通過(guò)共價(jià)鍵在電勢(shì)上產(chǎn)生通路，電阻很小，所以每個(gè)微晶的由碳原子組成的每個(gè)六角形網(wǎng)片層在導(dǎo)電上是很好的。但是每個(gè)片層與片層之間的是有距離的，這種距離雖然只有0.433nm，但沒(méi)有像片層原子之間導(dǎo)電性好。放大一些倍，這類(lèi)微晶與微晶之間，要是片與片橫向排開(kāi)并接觸的話(huà)，可構(gòu)成良好的導(dǎo)電通路，但要是一層壓一層方式排列的話(huà)，層與層之間導(dǎo)電性能又會(huì)差一大塊出來(lái)。再放大一些。碳炭黑據(jù)熔體與炭黑據(jù)熔體接觸，導(dǎo)電的方式是層與層之間的導(dǎo)電，所以導(dǎo)電性質(zhì)并不是太好（比金屬），當(dāng)然炭黑的導(dǎo)電性并不全是上述方式的導(dǎo)電，有一部分錯(cuò)綜復(fù)雜微晶也無(wú)序中形成橫向通路，從而增加導(dǎo)電性，這種方式是少量的，并且是隨機(jī)的。較后說(shuō)明，炭黑在膠料中的形式并不是想我們想象中的那樣均勻分布，大部分炭黑炭黑粒子還是有數(shù)個(gè)或數(shù)十個(gè)炭黑聚集體抱到一塊形成炭黑附聚體存在于橡膠中，混煉次數(shù)越多，炭黑附聚體的聚集體數(shù)量就越少，相應(yīng)的分散到膠料中的炭黑就越顯得均勻，但是混煉次數(shù)過(guò)多，會(huì)引起膠燒或破壞炭黑基本粒徑，降低炭黑結(jié)構(gòu)，反而降低了導(dǎo)電性能。所以導(dǎo)電炭黑如何在膠料中均有的分散是橡膠工作者需要解決的問(wèn)題。如果能添加分散劑，就是說(shuō)，既能改善分散性，又不會(huì)破壞炭黑的結(jié)構(gòu)，還不影響炭黑表面純潔度?？善鸬捷^好的導(dǎo)電效果。 "