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"炭黑的导电性能

炭黑是一种半导体材料，常用导电率或他的倒数电阻率表示他的电性能。炭黑的导电性能与其微观结构，粒子大小，结构，表面性质等密切相关。

炭黑的微观结构赋予炭黑导电性能。天然石墨单晶或高度定向的热裂解石墨的电性能类似于半金属性质。即他的阶电子与导电电子带之间的能带很低，小于0.04eV。而且由于石墨层的取向，在电性能方面也存在明显的各项异性。石墨单晶在横向上比电阻为5*10-5，纵向电阻为5*10-1。高出10000倍。对于炭黑聚集体而言，由于炭黑石墨层的同心取向圆性质，绝大部分为纵向，所以电阻率要高于石墨。从微观方面解释。从较微观的角度讲，炭黑原子与炭黑原子形成共价键，碳原子通过共价键在电势上产生通路，电阻很小，所以每个微晶的由碳原子组成的每个六角形网片层在导电上是很好的。但是每个片层与片层之间的是有距离的，这种距离虽然只有0.433nm，但没有像片层原子之间导电性好。放大一些倍，这类微晶与微晶之间，要是片与片横向排开并接触的话，可构成良好的导电通路，但要是一层压一层方式排列的话，层与层之间导电性能又会差一大块出来。再放大一些。碳炭黑据熔体与炭黑据熔体接触，导电的方式是层与层之间的导电，所以导电性质并不是太好（比金属），当然炭黑的导电性并不全是上述方式的导电，有一部分错综复杂微晶也无序中形成横向通路，从而增加导电性，这种方式是少量的，并且是随机的。较后说明，炭黑在胶料中的形式并不是想我们想象中的那样均匀分布，大部分炭黑炭黑粒子还是有数个或数十个炭黑聚集体抱到一块形成炭黑附聚体存在于橡胶中，混炼次数越多，炭黑附聚体的聚集体数量就越少，相应的分散到胶料中的炭黑就越显得均匀，但是混炼次数过多，会引起胶烧或破坏炭黑基本粒径，降低炭黑结构，反而降低了导电性能。所以导电炭黑如何在胶料中均有的分散是橡胶工作者需要解决的问题。如果能添加分散剂，就是说，既能改善分散性，又不会破坏炭黑的结构，还不影响炭黑表面纯洁度。可起到较好的导电效果。 "