[科普中国]-导电材料

导电材料是指专门用于输送和传导电流的材料，一般分为良导体材料和高电阻材料两类。导电材料包含导电塑料和导电橡胶。导电橡胶是将玻璃镀银、铝镀银、银等导电颗粒均匀分布在硅橡胶中，通过压力使导电颗粒接触，达到良好的导电效果。

原理有大量在电场作用下能够自由移动的带电粒子，因而能很好地传导电流的材料。包括导体材料和超导材料。在电工领域，导电材料通常指电阻率为(1.5～10)×10-8欧米的金属。

其主要功能是传输电能和电信号，此外，广泛用于电磁屏蔽,制造电极、电热材料、仪器外壳等(当有电磁屏蔽和安全接地要求时)。 随着科学技术的发展，其用途尚在不断增加。

特性电工领域使用的导电材料应具有高电导率，良好的机械性能、加工性能，耐大气腐蚀，化学稳定性高，同时还应该是资源丰富、价格低廉的。

铝镀银导电橡胶：具有优良的屏蔽性能和抗烟雾性能；

镍包石墨导电橡胶：具有优良的导电性和电磁屏蔽性、耐腐蚀性

铜镀银导电橡胶：具有最优良的导电性；

玻璃镀银导电橡胶：具有最佳性价比；

纯银导电橡胶：具有良好的防霉菌性。

优点：电工领域使用的导电材料应具有高电导率，良好的机械性能、加工性能，耐大气腐蚀，化学稳定性高，同时还应该是资源丰富、价格低廉的1

分类常用材料常用的金属导电材料可分为：金属元素、合金（铜合金、铝合金等）、复合金属以及不以导电为主要功能的其他特殊用途的导电材料4类:

①金属元素 ②合金 ③复合金属 ④特殊功能导电材料

主要性能 ：导电材料的电特性主要用电阻率表征。影响电阻率的因素有温度、杂质含量、冷变形、热处理等。温度的影响常以导电材料电阻率的温度系数表示。除接近熔点和超低温以外，在一般温度范围，电阻率随温度变化呈线性关系2

复合材料复合型高分子导电材料，由通用的高分子材料与各种导电性物质通过填充复合、表面复合或层积复合等方式而制得。主要品种有导电塑料、导电橡胶、导电纤维织物、导电涂料、导电胶粘剂以及透明导电薄膜等。

其性能与导电填料的种类、用量、粒度和状态以及它们在高分子材料中的分散状态有很大的关系。常用的导电填料有镍包石墨粉、镍包碳纤维炭黑、金属粉、金属箔片、金属纤维、碳纤维等。

结构材料结构型高分子导电材料，是指高分子结构本身或经过掺杂之后具有导电功能的高分子材料。根据电导率的大小又可分为高分子半导体、高分子金属和高分子超导体。按照导电机理可分为电子导电高分子材料和离子导电高分子材料。电子导电高分子材料的结构特点是具有线型或面型大共轭体系，在热或光的作用下通过共轭π电子的活化而进行导电，电导率一般在半导体的范围。采用掺杂技术可使这类材料的导电性能大大提高。如在聚乙炔中掺杂少量碘，电导率可提高12个数量级，成为“高分子金属”。

经掺杂后的聚氮化硫，在超低温下可转变成高分子超导体。结构型高分子导电材料用于试制轻质塑料蓄电池、太阳能电池、传感器件、微波吸收材料以及试制半导体元器件等。但这类材料由于还存在稳定性差(特别是掺杂后的材料在空气中的氧化稳定性差)以及加工成型性、机械性能方面的问题，尚未进入实用阶段。1

应用金属导电材料的非电特性在某些特定的场合将变得更加重要，如热导率、接触电位差、温差电动势、机械强度、耐高温特性、耐腐蚀性、耐磨性等。在设计电机、电缆、电气仪表及其他电工产品考虑温升时，热导率具有相当重要的意义。高电导率的金属也是高热导率的金属，纯金属的热导率比合金的热导率高。接触电位差及温差电动势在温差电控温、测温元件和仪表中均有重要意义。在架空线中采用的是高抗张强度的导体与合金。在航天、航空等国防科技中，制造高温导线、高温电机的高温导电体发展很快。3

导电橡胶具有良好的电磁密封和水汽密封能力，在一定压力下能够提供良好的导电性（抑制频率达到40GHz）。产品满足美军标MIL-G-83528。产品广泛地应用在航天、航空、舰船、兵器等军用电子设备中。

机箱、机柜、方舱等电子和微波波导系统，连接器衬垫等。

本词条内容贡献者为:

李勇 - 副教授 - 西南大学