Principe conducteur du noir de carbone conducteur et facteurs affectant la conductivité du noir de carbone ?

Principe conducteur du noir de carbone conducteur :

1. Les particules de noir de carbone sont reliées les unes aux autres pour former une chaîne, et le phénomène de conduction est généré par le mouvement des atomes de la chaîne. C'est la théorie des canaux de conduction.

2. Outre le contact entre les particules, mais aussi en raison de la conduction électronique générée par la migration des électrons dans les interstices des particules de noir de carbone dispersées dans la matrice, ce que l'on appelle la théorie de l'effet tunnel. Ou le courant d'émission est généré en raison du champ électrique de haute intensité entre les particules de carbone, ce que l'on appelle la théorie d'émission du champ électrique.

Facteurs affectant la conductivité du noir de carbone :

1. Taille des particules de noir de carbone Théoriquement, plus la taille des particules de noir de carbone est petite, plus il y a de particules par unité de volume, ce qui est bénéfique pour améliorer la conductivité électrique. Ceci est normal dans les produits en caoutchouc. Cependant, lorsqu'elles sont utilisées dans des produits plastiques conducteurs, si les particules de noir de carbone sont trop petites, la dispersibilité est médiocre en raison de la faible force de cisaillement après la plastification plastique. Les performances sont réduites et la valeur pratique est perdue. Par conséquent, il est nécessaire de contrôler la taille des particules de noir de carbone dans une certaine plage pour s'assurer que le noir de carbone peut non seulement obtenir une bonne dispersion dans les plastiques, mais aussi augmenter considérablement le nombre de particules de noir de carbone par unité de volume, améliorer la conductivité électrique de produits en plastique, et en même temps ne pas détruire ou moins endommager les propriétés mécaniques des produits en plastique.

2. La taille de la valeur DBP de la structure du noir de carbone représente le niveau de la structure globale du noir de carbone. D'une manière générale, lorsque la valeur DBP est élevée, le noir de carbone présente une structure ramifiée en chaîne, et la conductivité électrique est meilleure. Les valeurs DBP des noirs de carbone, sous-produits de diverses productions de pétrole et de gaz lourds, sont très élevées, et il s'avère qu'il s'agit de microstructures à coque creuse d'après la microscopie électronique, ce qui indique que leurs structures ne sont pas très élevées. Sa conductivité électrique élevée peut être due au plus grand volume par unité de masse, et le cisaillement détruit une partie de la structure primaire, entraînant un grand nombre de nouvelles particules. Afin d'obtenir une bonne conductivité électrique dans les plastiques, le noir de carbone doit avoir une grande taille de particules et la structure ne doit pas être trop élevée. Il est préférable de transformer la structure du noir de carbone en une structure linéaire. D'une part, il peut favoriser la dispersion du noir de carbone dans les plastiques, et d'autre part, il est propice à la formation d'un réseau conducteur, et une petite quantité de noir de carbone peut atteindre la conductivité électrique.

3. Rugosité du noir de carbone Étant donné que la conductivité électrique du noir de carbone nécessite une certaine rugosité, de sorte que le noir de carbone forme un canal conducteur, la différence entre la surface d'adsorption d'azote du noir de carbone et la surface du CTAB doit être grand.

4. Matières volatiles de surface Les matières volatiles à la surface du noir de carbone sont principalement composées de certains groupes organiques et du film d'huile qui n'a pas été complètement fissuré pour former une couche isolante, ce qui augmente la barrière potentielle entre les particules de noir de carbone et affecte gravement la conductivité. Contrôlez le contenu volatil dans une plage basse.

5. Cendres et humidité La teneur élevée en cendres et en humidité du noir de carbone réduit en fait la teneur en noir de carbone, ce qui a également un effet négatif sur la conductivité électrique. Une attention particulière doit être portée au contrôle de la teneur en cendres et en humidité du noir de carbone pendant la production.