塑料可以導電嗎？ 在很長的一段時間內(nèi)，金屬和塑料之間的區(qū)別是清晰易記的：金屬導電，而塑料不導電。 然而，實際上生活更有精彩，因為在某些條件下，聚合物可以導電。請跟我們一起去尋找“塑料導電嗎？”這個問題的答案并了解圍繞它的問題！

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導電塑料

1. 塑料可以導電嗎？

塑料的導電性

塑料被分類為表面電阻率為 1016 - 1017 歐姆/平方的絕緣材料。目前市場上銷售的導電塑料是絕緣基體塑料與導電填料或增強材料的復合材料。導電性是通過導電顆粒或纖維網(wǎng)絡實現(xiàn)的。

對于導電塑料，三種不同的電導率范圍被確定為：

• 耗散復合材料

• 導電復合材料

• ESD 防靜電屏蔽復合材料

2. 導電塑料

塑料可以導電嗎？ 答案是肯定的。 事實上，有些塑料可以導電。

2.1. 什么是導電塑料？

導電塑料或更準確地說本征導電聚合物 (ICP) 是有機導電聚合物。它們是充滿導電添加劑的工程材料，可達到特定的電力。 這樣的化合物可以具有金屬導電性或者可以是半導體。導電聚合物的最大優(yōu)點是其可加工性，主要是通過分散方式。導電聚合物通常不是熱塑性塑料，這意味著它們不具有溫度調(diào)節(jié)性。

傳統(tǒng)上，這是通過使用碳填料來完成的，例如炭黑、石墨和其他導電元素。 導電塑料的范圍通常為 E4 至 E12，因此該材料只是半導體材料。

但是，就像絕緣聚合物一樣，它們是有機材料。 它們可以提供高導電性，但沒有跟其他商業(yè)聚合物體現(xiàn)相同的機械性能?？梢允褂糜袡C合成方法和先進的分散技術(shù)來微調(diào)電性能。

2.2. 為什么需要使用導電塑料？

導電塑料作為抗靜電材料顯示出巨大的潛力，它們已經(jīng)被用于顯示器和電池中。許多研究表明，它們還有潛力用于有機太陽能電池、印刷電子電路、有機發(fā)光二極管、執(zhí)行器、電致變色、超級電容器、化學傳感器、化學傳感器陣列傳感器、柔性透明顯示器、電磁屏蔽以及作為常見透明材料替代品的可能性。

導電塑料的另一個應用是微波吸收涂層，特別是隱形飛機上的雷達吸收涂層。導電聚合物在新應用中迅速獲得關(guān)注，其材料越來越容易加工，具有更好的物理和電氣性能，并且成本更低。

尤其是，導電聚合物具有新納米結(jié)構(gòu)以及更高表面積，更好分散能力。據(jù)研究報告，與非納米結(jié)構(gòu)聚合物相比，納米纖維和納米海綿結(jié)構(gòu)的導電聚合物顯示出顯著提高的電容值。

2.3. 什么時候應該使用導電塑料？

導電塑料在產(chǎn)品設計中有兩個基本用途。第一個是在機電制造中起到有利的作用，第二個是起到消散機器中不需要的靜電的作用。在做出決定時，重要的是要考慮為成功運營所需的屬性。

例如：大多數(shù)紙介質(zhì)加工應用需要其組件具有一組關(guān)鍵屬性如撕裂強度、摩擦系數(shù) (COF) 和硬度。盡管金屬可以提供高程度的導電率，但該材料很可能無法提供足夠COF以活動正常。因此，導電塑料被廣泛使用于許多應用，包括醫(yī)療設備、食品加工系統(tǒng)、軍事和國防以及一些工業(yè)應用。

這種靈活性使設計人員可以根據(jù)材料要求、零件復雜性和體積需求自由地設計他們的設想。

3. 塑料為什么不能導電？

塑料通常稱為人造聚合物，是可以制造柔韌性和彈性模具的材料。許多合成聚合物具有優(yōu)異的導電性，可以作為導體材料。然而，大多數(shù)塑料表現(xiàn)出顯著的電絕緣性能，并且是不良的熱導體，因為它們既是電絕緣體又是熱絕緣體。

請考慮下面的因素：

3.1. 高電阻率

電流流過材料的電阻是通過其電阻率來測量的。 歐姆表 (Ωm) 用于測量電阻。絕緣體中的電阻率很高，其值在可能的范圍內(nèi)。 以下是某些類型塑料的電阻率:

• ASA/PC阻燃塑料 – 14 1015 Ohm.cm

• 20％玻纖增強的ABS/PC - 16 1015 Ohm.cm

• 醋酸纖維素 - 12 1015 Ohm. cm

• 耐高溫ABS塑料 - 16 1015 Ohm.cm

塑料分子被鍵合在一起，使原子的電子被完全占據(jù)。 結(jié)果，缺失的電子可以自由移動并導電。

3.2. 導熱系數(shù)低

所有絕緣體的導熱率通常都很低。 這意味著絕緣體使熱量難以通過它們。 電流不容易穿過塑料，因為那里的電子是靜態(tài)的并且不會漫游。

3.3. 結(jié)構(gòu)成分

大多數(shù)塑料是有機聚合物，這意味著它們由碳、氫和一些附加元素（PVC 中的氯、尼龍中的氧、氮等）組成。之所以塑料可以模制成許多不同形式是因為其長原子鏈獨特地結(jié)合形成柔性固體。有一些聚合物是熱固性聚合物，只能成型一次，其他聚合物卻是熱塑性塑料，可以多次加熱和重新成型。

3.4. 電壓故障

由于材料的擊穿電壓或介電強度，塑料不導電。如果承受過高的電壓，任何絕緣體都會導電。當接觸高電壓時，包括塑料在內(nèi)的某些材料會失去絕緣性能。這種變化發(fā)生于電壓被在稱為擊穿電壓。對于絕緣體來說，擊穿電壓有很多級別。

3.5. 應用

一些聚合物被使用作隔熱材料，如乙烯基壁板和泡沫咖啡杯。塑料的絕緣性也有助于包裹電線； 例如，電工膠帶通常由稱為乙烯基的塑料制成。塑料的特性相似一個絕緣體也使它成為電子零件包裝的理想選擇。

然而，近年來，許多塑料被特意開作為當電導體。 聚乙炔和聚吡咯只是最近特意制造用作電導體的聚合物的兩個例子。

4. 總結(jié)

塑料導電嗎？ 由于有機聚合物構(gòu)成了塑料，所以它們被認為是電的不良導體。為了使電流過材料，必須存在自由電子或帶電離子。 然而，還有一些導電塑料是通過特殊應用而造成的。