導電涂料的導電機理
導電回路的形成 理論研究認為聚合物內的導電填料含量達到滲流閾值后，復合體系內的導電粒子便會彼此搭接或列隊形成三維導電網絡回路。導電粒子與聚合物混合時會形成界面，體系界面能過剩。導電填料含量越高，分散效果越好，體系界面能過剩也就越大。將體系界面能與涂料導電性能聯系起來，認為滲流閾值是一個與體系界面能有關的函數，當體系界面能過剩到接近極限值Δg*時，導電填料將產生團聚避免界面能進一步增大，該理論能較好地解釋填料含量超過滲流閾值后，電導率提升變緩并最終維持在恒定值。
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電子的傳輸 導電回路的形成是從宏觀上來描述導電機理，而電子傳輸則是電流形成的微觀過程。填充型導電涂料的電子傳輸過程比較復雜，目前比較認可的主要有導電通道理論、場致發射理論和隧道效應理論。導電通道理論認為電子是通過涂層內彼此接觸的導電粒子來實現傳輸的，場致發射和隧道效應理論則認為在熱振動或內部電場作用下，電子可以越過勢壘在彼此相鄰幾納米的導體粒子間遷移。大量研究表明CNTs或GNS含量較低時，導電涂層的交流電導率隨著頻率的提高而迅速增大，當它們含量超過滲流閾值后，即使頻率變化，交流電導率依然保持穩定。這是因為隨著外場頻率的升高，光子能量相應增大，電子在局域態間的躍遷概率增大從而提升體系的交流電導率，一旦CNTs或GNS的含量超過滲流閾值，體系中即形成了暢通的導電網絡，故交流電導率不再隨頻率而改變。
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