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探討導電粒子接觸的幾何學研究

隨著炭黑填充量的增加，電阻值降低。一般在臨界體積分數處，其電阻值急劇降低。國內外探討填充量依賴性的種種研究，大部分都是探討導電粒子接觸的幾何學研究。該理論認為，炭黑填充量越大，處于分散狀態的炭黑粒子或炭黑粒子集合體的密度也越大，粒子間的平均距離越小，相互接觸的幾率越高，炭黑粒子或炭黑粒子集合體形成的導電通路也越多。

不同極性的高聚物與炭黑組成共混體系的極性越大

　　不同極性的高聚物與炭黑組成共混體系的極性越大，炭黑臨界體積分數就越大，意味著體系的導電性下降，因為炭黑表面含有很強的極性基團，基體極性大，作用增強，這時強度增加，卻妨礙導電粒子自身的凝集，以致導電性差。聚比聚、聚乙烯極性要強些，與炭黑極性更相近，所以達到相同的導電率需要更多的炭黑。

　　但是在多組分基體樹脂與炭黑組成的共混體系中，由于不同基體的極性不同，填充炭黑會產生偏析現象，這時導電性能取決于炭黑粒子在偏析相中的濃度和分布狀態，還取決于偏析相高聚物所占比例。

炭黑用量的合理選擇是十分重要的

炭黑由于其純度高，比電阻較大，制品硬度較大，因此炭黑基的人造石墨制品主要用于作電機電刷、滑動觸頭、軸承、機械密封等機電行業用品。炭黑還可用于核工業等所需高純各向同性石墨制品。

炭黑在膠料中的用量，直接影響硫化膠的性能，諸如強度、耐磨性、硬度、伸長率、耐屈撓性等，均有一個炭黑用量。所以，在配方設計時，炭黑用量的合理選擇是十分重要的。例如，硬度、定伸應力、生熱等，均隨炭黑用量的增加而增加，而回彈性、膨脹率、伸長率、電阻率、耐屈撓性等，均隨炭黑用量的增加而降低。但拉伸強度、撕裂強度及耐磨性等，卻隨炭黑用量的增加而有一級大值。

炭黑的分散在實際應用中至關重要

炭黑的分散在實際應用中至關重要，在使用炭黑著色時，如果炭黑分散不良會導致以下方面的后果： 1、顏色強度不穩定，色素炭黑的黑度不能很好地展現，并且表觀色澤不好； 2、分布不均勻，出現條紋； 3、在油墨、涂料等產品中表面的不均勻性會導致印刷出現問題； 4、擠出機的過濾篩網被堵塞；在擠出加工吹朔薄膜時，未破碎的炭黑附聚物引起膜泡撕裂； 5、引起單絲和扁絲斷裂，制品機械強度降低。 炭黑被研磨分散時，色素炭黑粒子要達到一定的細度是起碼的要求。