柔性电热膜的详解与技术说明（七）——导电高分子材料的导电机理

时间：2017-05-18

前已述及，根据加热材料的不同，电热膜可以分为金属电热膜、无机材料电热膜和**材料电热膜三种类型，而无机材料电热膜虽然具有寿命长、成本低、耐高温等优点，但由于是刚性材料，不能满足课题要求，因此不做讨论；相对于**加热薄膜，人们对金属丝加热层的研究已日趋成熟，很难有进一步突破，因此磐岩（）今天介绍的是高分子聚合物中添加导电颗粒的**材料电热膜。
导电高分子材料的导电机理
导电高分子复合材料的导电机理非常复杂，通常可分为导电通路如何形成和形成导电通路后如何导电两方面来研究，前者研究的是加入高分子基体的导电填料在给定的加工工艺条件下，如何达到电接触而在整体上自发地形成导电通路这一宏观自组织现象，此过程受到复合体系的几何拓扑、热力学和动力学等多方面因素的制约。它不仅是载流子微观迁移运动有宏观表现的前提，同时较终的导电通路结构也决定着复合材料的电性能；后者涉及载流子迁移的微观机制，机理相当复杂，目前还没有公认的统一的理论。

 

归纳起来，主要有以下三种观点：一是宏观的渗流理论，即“导电通道”学说，二是微观的**力学的“电子隧穿”，三是微观**力学的“电场发射学说”。
填充复合型导电高分子材料的导电机理是渗流理论、隧道效应和场致发射这3种导电机制相互竞争的结果：当导电填料含量和外加电压都低时，导电粒子间距离较大，形成链状导电通道的几率较小，隧道效应机理占主导作用；当导电填料含量低而外加电压高时，场致发射机理起主要作用；当导电填料含量高时，导电粒子间距离小，形成链状导电通道的几率大，渗流理论机理的作用变得显着。

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