不同微結構炭黑填充聚丙烯的導電性能及其在電阻焊接中的應用.pdf

1、聚合物基導電復合材料的導電性能取決于復合體系的導電網(wǎng)絡，而導電填料本身的種類、微結構以及分散狀況等因素對導電網(wǎng)絡具有至關重要的影響。炭黑(CB)微結構多樣、品種齊全，與聚合物復合易成型加工，所得制品導電性能持久穩(wěn)定，是目前應用最為廣泛的導電填料。因此，本文研究炭黑微結構對復合材料導電性能的影響，并探索導電復合材料在電阻焊接領域中的應用。
　　 首先，本文采用三種平均粒徑相近而微結構不同的炭黑填充到聚丙烯(PP)基體中制備成導電復

2、合材料，考察這三種不同復合體系的導電滲流和流變滲流。結果表明，低比表面積炭黑CB-N660、中比表面積炭黑CB-K300及高比表面積炭黑CB-K600填充聚丙烯復合體系出現(xiàn)導電滲流和流變滲流現(xiàn)象所需的炭黑含量依次減少。這是由于炭黑平均粒徑接近時，比表面積越大，相同含量的炭黑在聚丙烯基體中的顆粒密度越大，越易形成炭黑網(wǎng)絡結構。而導電滲流是炭黑網(wǎng)絡在電場中的電學響應，流變滲流是炭黑網(wǎng)絡在應力場中的力學響應，因此兩者的滲流閾值相近。
　

3、　 其次，本文考察了三種不同微結構炭黑填充聚丙烯復合材料的體積電阻率-溫度效應，發(fā)現(xiàn)高比表面積炭黑CB-K600填充聚丙烯復合體系具有特殊的NTC-PTC-NTC三階段體積電阻率-溫度效應。另外，高比表面積炭黑CB-K600填充聚丙烯復合體系的PTC效應弱，電發(fā)熱溫度可以高于聚丙烯基體熔融溫度，因此可用于熱望性聚合物及其復合材料的電阻焊接領域。
　　 最后，將高比表面積炭黑CB-K600填充聚丙烯復合材料制備成加熱單元，采取簡