有機(jī)復(fù)合導(dǎo)電纖維介紹：

     是由常規(guī)的合成纖維聚合物與導(dǎo)電組分復(fù)合而成的具有一定導(dǎo)電性能的纖維。有機(jī)復(fù)合導(dǎo)電纖維中的導(dǎo)電組分，是在常規(guī)合纖的聚合物中加入了大量導(dǎo)電物質(zhì)經(jīng)混煉制成的類似色母粒類的材料。

    有機(jī)復(fù)合導(dǎo)電纖維的主要品種有錦綸（尼龍）基、滌綸基、腈綸基、丙綸基的有機(jī)復(fù)合導(dǎo)電纖維，以錦綸基有機(jī)導(dǎo)電纖維應(yīng)用最為廣泛。近期報道的新型有機(jī)復(fù)合導(dǎo)電纖維──芳綸基符合導(dǎo)電纖維，由山東泰和集團(tuán)首創(chuàng)并生產(chǎn)，商品名稱（Tamtar）導(dǎo)電纖維。

    有機(jī)復(fù)合導(dǎo)電纖維的結(jié)構(gòu)有：皮芯型（即皮層為導(dǎo)電層，芯層為普通合纖）。三葉型、并列型、偏心型、海島型等等多種結(jié)構(gòu)形式。

導(dǎo)電組分的組成與作用：

    基料──即基體材料或稱基本聚合物。作用：將導(dǎo)電顆粒牢固的粘結(jié)在一起，使導(dǎo)電組分既有穩(wěn)定的導(dǎo)電性，又賦予材料可加工性。

    填料──即導(dǎo)電物質(zhì)。作用：導(dǎo)電顆粒在導(dǎo)電組分中起提供載流子的作用。

基本聚合物與導(dǎo)電顆粒的相容性：

    兩者性質(zhì)相差較大，復(fù)合時不易緊密結(jié)合，且難于均勻分散,影響材料的導(dǎo)電性能，故通常還需對導(dǎo)電顆粒進(jìn)行表面處理。如：采用表面活性劑、偶聯(lián)劑、氧化還原劑等對導(dǎo)電顆粒進(jìn)行處理，以提高其分散性和緊密結(jié)合性──即材料的相容性。(待續(xù))

復(fù)合型導(dǎo)電高分子的研究表明：

1、導(dǎo)電填料顆粒，在材料中并不需要完全接觸就能形成導(dǎo)電通道。

    當(dāng)導(dǎo)電顆粒間不相互接觸時，顆粒間存在聚合物隔離層，使導(dǎo)電顆粒中自由電子的定向運(yùn)動受到阻礙，這種阻礙可看做是有一定勢能的勢壘。根據(jù)量子力學(xué)的觀點(diǎn)，對于微觀粒子來說，即使其勢能小于勢壘的能量時，它既有被反彈的可能性也有穿過勢壘的可能性，微觀粒子穿過勢壘的現(xiàn)象稱為貫穿效應(yīng)，也稱隧道效應(yīng)。

    根據(jù)上述分析，導(dǎo)電高分子內(nèi)部的結(jié)構(gòu)有三種情況：

    a：一部分導(dǎo)電顆粒完全連續(xù)的相互接觸，形成電流通路，相當(dāng)于電流經(jīng)過一只電阻。

    b：一部分導(dǎo)電顆粒不完全連續(xù)接觸，其中不相互接觸的導(dǎo)電顆粒之間由于隧道效應(yīng)形成電流通路，相當(dāng)于一個電阻與一個電容并聯(lián)后再與一個電阻串聯(lián)的情況。

    c：一部分導(dǎo)電顆粒完全不連續(xù)，導(dǎo)電顆粒間的聚合物隔離層較厚，是電的絕緣層，相當(dāng)于電容器的效應(yīng)。

    復(fù)合型導(dǎo)電高分子導(dǎo)電機(jī)理模型示意圖：

    圖中：  1.導(dǎo)電顆粒。  2.導(dǎo)電顆粒間的隔離層。

2、含炭黑聚合物導(dǎo)電性的特性。

    a.對電場強(qiáng)度的依賴性：含炭黑聚合物的導(dǎo)電性對電場強(qiáng)度有強(qiáng)烈的依賴性。在低電場強(qiáng)度下（E＜10⁴V/cm），電導(dǎo)率符合歐姆定律；在高電場強(qiáng)度下（E＞10⁴V/cm），導(dǎo)電率符合冪定律。

    研究發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)電聚合物的導(dǎo)電性對電場強(qiáng)度的這種依賴性規(guī)律，是由它們在不同外電場作用下不同的導(dǎo)電機(jī)理所決定的。

※在低電場強(qiáng)度下，導(dǎo)電聚合物的導(dǎo)電是由炭黑顆粒與聚合物之間的界面極化引起的離子導(dǎo)電，這種極化的載流子數(shù)目較少，故電導(dǎo)率較低。

  在高電場強(qiáng)度下，炭黑中的載流子（自由電子）獲得了足夠的能量，能夠穿過炭黑顆粒間的聚合物隔離層使材料導(dǎo)電，隧道效應(yīng)起了主要作用。因此，含炭黑高聚物在高電場強(qiáng)度下的導(dǎo)電本質(zhì)是電子導(dǎo)電，故電導(dǎo)率較高。

    b.對溫度的依賴性：在低電場強(qiáng)度時，電導(dǎo)率隨溫度的降低而降低；在高電場強(qiáng)度下時，電導(dǎo)率隨溫度的降低而增大。這種規(guī)律同樣由于其不同的導(dǎo)電機(jī)理決定的。

※導(dǎo)電機(jī)理：低電場強(qiáng)度下的導(dǎo)電是由界面極化導(dǎo)致的離子導(dǎo)電引起的，溫度低使載流子動能降低，導(dǎo)致電導(dǎo)率下降；反之，高電場強(qiáng)度下的導(dǎo)電是自由電子的躍遷，相當(dāng)于金屬導(dǎo)電，溫度降低有利于自由電子的定向運(yùn)動，故電導(dǎo)率增大。同理，金屬化合物系的導(dǎo)電纖維，也可以認(rèn)為其導(dǎo)電機(jī)理應(yīng)遵循這些規(guī)律。