导电橡胶的工作机理
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一般硅胶均为良好的电绝缘体,复合型导电硅胶的导电机理有两种理论,即链锁式导电通路和隧道效应。
链锁式导电通路:
链锁式导电通路的机理认为,填料粒子必须在零点几纳米以内的距离靠近,这样就可产生压差,使填料粒子的π电子依靠链锁传递移动实现电流通过。橡胶中填料粒子的分散状态形成链锁必须有一定的填料用量,才能出现强的导电现象,因而支配橡胶导电性的最主要因素是填料的用量,这是最经典的一种解释。
隧道效应:
链锁式导电通路是建立在填料必须形成链锁的前提下的。但是,用电子显微镜观察拉伸状态的橡胶并不存在炭黑链锁,却仍有导电现象,这就是隧道效应。当导电颗粒间不互相接触时,颗粒间存在聚合物隔离层,使导电颗粒中自由电子的定向运动受到阻碍。这种阻碍可视为具有一定势能的势垒。对一种微观粒子来说,其能量小于势垒的能量时,它有被反弹的可能性,也有穿过势垒的可能性。微观粒子穿过势垒的现象称为贯穿效应, 也称为隧道效应。