两种碳材料混合填充聚合物复合材料的导电特性及渗流阈值的计算模型_刘恩隆.pdf

DOI :10.14133/ki .1008 -93 7.2011.03.018 　　　　　　 Vol.24 No.3 248 　　　　Journal of Functional Polymers 2011 9 1 2 刘恩隆, 　刘　煜 (1.同济大学材料科学与工程学院, 上海201804;2.河南电力试验研究院, 郑州4 00 2) 　:　介绍了用 纳米管与炭黑(或石墨)混合填充的聚合物复合材料的导电特性;阐述了混 合填充聚合物体系的导电机理;介绍了基于线性混合规则和已占体积理论的渗流阈值的计算模型; 分析了模型计算值与实验值的差异。利用已占体积理论,重新推导了混合填充体系渗流阈值的计 算公式, 并与文献公式做了比较。新公式表明:混合填充聚合物复合材料的渗流阈值是两种组分单 独填充时的渗流阈值的加权平均值; 纳米管和炭黑颗粒在混合填充体系中的排列方式与两者单 独填充时的排列方式不同, 导致文献公式的计算值与实验值存在差异。对此提出了“移走长度等量 代换”的思路,并在此思路下导出了一种混合填充聚合物复合材料渗流阈值的计算模型,模型的计 算值与实验值可以较好吻合。 :　 纳米管;炭黑;聚合物;导电特性;渗流阈值 :　TB332　　:　A 　　:　1008-93 7 (2011)03-0248-08 Conductive Properties of Polymer Composites Filled with Two Kinds of Carbon Materials and Calculating Model of Its Percolation Threshold 1 2 LIU En-long , 　LIU Yu (1.School of M aterials Science and Engineering, Tongji U niversity, Shanghai 201804, China; 2.Henan Electric Pow er Research Institute, Zhengzhou 4 00 2, China) Abstract:　Conductive properties of polymer composites filled w ith tw o kinds of carbon materials (carbon nanotubes and carbon black or graphite)are introduced and the conductive mechanism is expounded.The calculating model of electrical percolation threshold based on linear blending rule and excluded volume the- ory are separately given and the difference betw een calculating values and experimental data is discussed. Using the excluded volume theory, a calculati