不同微結(jié)構(gòu)炭黑填充聚丙烯的導(dǎo)電性能及其在電阻焊接中的應(yīng)用.pdf

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

2、合材料，考察這三種不同復(fù)合體系的導(dǎo)電滲流和流變滲流。結(jié)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(fù)合體系出現(xiàn)導(dǎo)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(luò)結(jié)構(gòu)。而導(dǎo)電滲流是炭黑網(wǎng)絡(luò)在電場中的電學(xué)響應(yīng)，流變滲流是炭黑網(wǎng)絡(luò)在應(yīng)力場中的力學(xué)響應(yīng)，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(jié)構(gòu)炭黑填充聚丙烯復(fù)合材料的體積電阻率-溫度效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)高比表面積炭黑CB-K600填充聚丙烯復(fù)合體系具有特殊的NTC-PTC-NTC三階段體積電阻率-溫度效應(yīng)。另外，高比表面積炭黑CB-K600填充聚丙烯復(fù)合體系的PTC效應(yīng)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(fù)合材料的電阻焊接領(lǐng)域。
　　 最后，將高比表面積炭黑CB-K600填充聚丙烯復(fù)合材料制備成加熱單元，采取簡