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碳系导电材料综述
资料介绍
一、碳系导电材料的基本概念
碳系导电材料是指以碳元素为主要导电组分，通过不同加工方式制备得到的具备导电性能的一类功能材料，是目前应用最广泛的导电填料类型之一。相较于金属系导电材料，碳系导电材料具备密度低、化学稳定性好、耐腐蚀、价格相对低廉等优势，同时可以通过调控碳组分的结构、尺寸、含量实现导电性能的大范围调控，适配不同应用场景的需求。碳系导电材料既可以是以单质碳为主体的整块导电材料，也可以是将碳系导电填料分散到高分子基体、陶瓷基体中制备得到的导电复合材料，其中碳系填充型导电复合材料是当前工业领域应用规模最大的导电材料类型之一。
二、常见碳系导电材料的种类与结构特性
2.1 炭黑
炭黑是最早工业化应用、目前产量最大的碳系导电填料，是烃类物质不完全燃烧或热裂解产生的纳米级碳颗粒，基本结构为准石墨化的碳微晶，微晶呈无序堆叠，颗粒内部存在大量孔隙结构。炭黑的导电性能主要受比表面积、粒径、结构度（炭黑颗粒聚集形成的链枝结构发达程度）和表面化学性质影响：一般来说，粒径越小、比表面积越大、结构度越高，炭黑越容易在复合材料中形成连续导电通路，导电性能越好。按照生产方式分类，炭黑可以分为炉法炭黑、槽法炭黑、热裂法炭黑等；按照导电性能可以分为高导电炭黑、中导电炭黑和普通炭黑，其中乙炔炭黑是典型的高导电炭黑，因石墨化程度较高、杂质含量低，广泛应用于电池、导电橡胶等领域。
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