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1、 4-3 材料的电学性能(electrical property) 交变电场介电性质 弱电场 导电性质 强电场 击穿现象 材料表面 静电现象 4-3-1 电导率(electrical conductivity)和电阻率 1 、电阻率： 体积电阻：v V h h：板状样品厚度，m ：板状样品的电极面积，m 体积电阻率 V , 单位为m V是描写材料电阻性能的参数，它只与材料有关 表面电阻：s b ：电极间的距离 b：电极的长度 表面电阻率 S , 单位为 S不反映材料的性质，它决定于样品表面状态 2、 电导率(electrical conductivity) (1)电导是指真实电荷在电场作用下在
2、介质中的迁移 ，它是衡量材料电导能力的表观物理量。 单位：S. m-1, 即：（.m）-1 R = L/S = L/S 根据电导率对材料的分类 表4-19材料的分类及其电导率 材料电阻率/.m电导率/S. m-1 超导体 导体 半导体 绝缘体 0 10-8-10-5 10-5-107 107-1020 105-108 10-7-105 10-20-10-7 各种材料在室温的电导率 金属和合金(-1.m-1)非金属(-1.m-1) 银 铜，工业纯 金 铝,工业纯 Al-1.2%,Mn 合金 钠 钨， 工业纯 黄铜（70%Cu-30%Zn 镍,工业纯 纯铁,工业纯 钛,工业纯 TiC 不锈钢，30
3、1型 镍铬合金 (80%Ni- 20%Cr） 6.3*107 5.85*107 4.25*107 3.45*107 2.96*107 2.1*107 1.77*107 1.66*107 1.46*107 1.03*107 0.24*107 0.17*107 0.14*107 0.093*107 石墨 SiC 锗，纯 硅，纯 苯酚甲醛（电木） 窗玻璃 氧化铝（Al2O3） 云母 甲基丙烯酸甲酯 氧化铍（BeO） 聚乙烯 聚苯乙烯 金刚石 石英玻璃 聚四氟乙烯 105 (平均) 10 2.2 4.3*10-4 10-7-10-11 1014 1014 1012-1015 1012-1015 101
4、2 1012-1016 1012 1014 1016 1014 1013 26-28 30 24 15-25 22 15-19 18-6 17-22 25-40 16-20 20 2.2-2.4(1016Hz) 2.0-2.6(1016Hz) 2.5(1016Hz) 3.2-3.6(1016Hz) 4.1 4.0 3.4 3.7 3.0 2.0-2.2 2.9-3.1 2.2 0. 05 0. 001 0. 005 0.04-0.08(1016 Hz) 0. 01 0. 014 0. 021 0. 005 0. 006 0. 0002 0.01-0. 006 0.004 极性聚合物的击穿强度比
5、非极性聚合物的数值低。 高内聚能密度的聚合物具有高耐电强度。 相对分子质量、结晶度和交联密度的增加有利于提高耐 电强度。 使材料具有平滑的绝缘表面，减少内部微细空隙的浓度 以及使用各种抗树枝化的阻抑剂也是提高材料耐电强度 的方法。 由于电阻率随温度的升高而下降，击穿强度也随之下降 ，因此，提高聚合物的玻璃化温度及耐热性，是提高击 穿强度的途径。 说明： 4.3.6 静电现象 静电：当两个固体接触和摩擦时，在固-固表面会 发生电荷再分配，在它们重新分离后，每一个固体 都将带有比接触前过量的正（或负）的电荷，这种 现象称为静电。 两种情况： 1）接触起电：此时两个表面接触后又分开，表面 之间并无任
6、何摩擦力的作用； 2）摩擦起电：两个表面之间有摩擦作用，这种情 况的影响因素复杂得多。 （表摩擦起电顺序 p） 抗静电剂：用以提高材料的表面导电性，一般都具有 表面活性的功能，常增加材料的吸湿性而提高表面导 电性，从而消除静电现象。 “分子复合材料”：通过在绝缘体内渗入导电性物质达 到抗静电的目的，如高柳素等人用共沉积及嵌段共聚 等手段将刚性棍状大分子以较大的比例分散到柔性链 大分子母体中。虽然这种分散未能真正达到分子水平 ，却可借以制备高模量、高强度、耐温、质轻的导电 性或抗静电材料，如：聚酰胺在吡咯单体的溶剂中溶 胀，随后在聚合催化剂的作用下促使吡咯在位聚合。 如此制备的分子复合材料的电导率随聚合条件不同可 调，在抗静电领域有广阔的应用前景。
