導電高分子材料的優點
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導電高分子材料的優點范文第1篇
一、功能高分子材料的介紹以及其研究現狀
1.功能高分子材料的簡介
功能高分子材料是指具有傳遞、轉換或貯存物質、能量和信息作用的高分子及其復合材料，或具體地指在原有力學性能的基礎上，還具有化學反應活性、光敏性、導電性、催化性、生物相容性、藥理性、選擇分離性、能量轉換性、磁性等功能的高分子及其復合材料，通常也可簡稱為功能高分子，也可稱為精細高分子或特種高分子。
2.功能高分子材料的研究現狀
在原來高分子材料的基礎上，可將功能高分子材料分為兩類：一類是以改進其性能為目的的高功能高分子材料；另一類是為賦予其某種新功能的新型功能高分子材料。
2.1高功能高分子材料
2.1.1光功能高分子材料
光功能高分子材料是指能夠對光進行透射、吸收、儲存、轉換的一類高分子材料，可制成各種透鏡、棱鏡、塑料光導纖維、塑料石英復合光導纖維、感光樹脂、光固化涂料及黏合劑等。這類材料主要包括光記錄材料、光導材料、光加工材料、光轉換系統材料、光學用塑料、光導電用材料、光合作用材料、光顯示用材料等。在光的作用下，實現對光的傳輸、吸收、貯存、轉換的高分子材料即為光功能高分子材料
2.1.2生物醫用高分子材料
生物醫用高分子材料需要滿足的基本條件：除具有醫療功能外，還要強調安全性，即要對人體健康無害。不會因與體液或血液接觸而發生變化；對周圍組織不會引起炎癥反應；不會產生遺傳毒性和致癌；不會產生免疫毒性；長期植入體內也應保持所需的拉伸強度和彈性等物理機械性能；具有良好的血液相容性；能經受必要的滅菌過程而不變形；易于加工成所需要的、復雜的形態。
2.1.3電功能高分子材料
導電高分子材料通常是指一類具有導電功能、電導率在10-6S/cm以上的聚合物材料。這類高分子材料具有密度小、易加工、耐腐蝕、可大面積成膜，以及電導率可在絕緣體-半導體-金屬態（10-9到105S/cm）的范圍里變化。按照材料結構和制備方法的不同可把導電高分子材料分為結構型（或本征型）導電高分子材料和復合型導電高分子材料兩大類。
2.2新型功能高分子材料
2.2.1高吸水性高分子材料
高吸水性樹脂是一種三維網絡結構的新型功能高分子材料，它不溶于水而大量吸水膨脹形成高含水凝膠。高吸水性樹脂的主要性能是具有吸水性和保水性。它可吸收自身重量數百倍至上千倍的水，自身含有強親水性基團同時具有一定交聯度。，此外，高吸水性樹脂的保水性能極好，即使受壓也不會滲水，而且具有吸收氨等臭氣的功能。高吸水性樹脂在石油、化工、輕工、建筑等部門被用作堵水劑、脫水劑、增粘劑、密封材料等；在農業上可以做土壤改良劑、保水劑、植物無土栽培材料、種子覆蓋材料，并可用以改造沙漠，防止土壤流失等；在日常生活中，高吸水性樹脂可用作吸水性抹布、餐巾、鞋墊、一次性尿布等。
2.2.2形狀記憶功能高分子材料
形狀記憶功能高分子材料自19世紀80年現熱致形狀記憶高分子材料，人們開始廣泛關注作為功能材料的一個分支——形狀記憶功能高分子材料。形狀記憶功能材料的特點是形狀記憶性，它是一種能循環多次的可逆變化。即具有特定形狀的聚合物受到外力作用，發生變形并被保持下來；一旦給予適當的條件（力、熱、光、電、磁），就會恢復到原始狀態。
2.2.3生物可降解高分子材料
生物降解高分子材料具有無毒、可生物降解及良好的生物相容性等優點，所以其應用領域非常廣，市場潛力非常大。高分子的降解主要是各種生物酶的水解，其中聚乳酸類高分子是已開發應用于生命科學新型生物可降解材料，生物降解高分子材料除了在包裝、餐飲業、農業、醫藥領域的應用外，在一次性日用品、漁網具、尿布、衛生巾、化妝品、手套、鞋套、頭套、桌布、園藝等多方面都存在著潛在的市場，有很好的發展前景。
二、新型高分子材料的應用
現代高分子材料是相對于傳統材料如玻璃而言是后起的材料，但其發展的速度應用的廣泛性卻大大超越了傳統材料。高分子材料不僅可以用于結構材料，也可以用于功能材料。
這些新型的高分子材料在人類的社會生活、醫藥衛生、工業生產和尖端技術等方方面面都有廣泛的應用。在生物的醫用材料界中研制出的一系列的改性聚碳酸亞丙酯（PM-PPC）的新型高分子材料是腹壁缺損修復的高效材料；在工業污水的處理中，可以利用新型高分子材料的物理法除去油田中的污水；開發的苯乙烯、聚丙烯等熱塑性樹脂及聚酰亞胺等熱固性樹脂復合材料，這些材料比模量和比強度比金屬還高，是國防、尖端技術等方面不可缺少的材料；同樣，在藥物的傳遞系統中應用新型的高分子材料，在包轉材料中的應用，在藥劑學中應用等等。
三、開發新型高分子材料的重要意義
從上世紀30年代高分子材料的出現開始到現代，世界工業科學不再只是滿足與對基礎高分子材料的開發研究，從90代開始，科學家們就將注意力轉到了高智能的高分子材料的開發上。新型高分子材料的開發主要是集中在制造工藝的改進上，以提高產品的性能，減少環境的污染，節約資源。目前而言，合成樹脂新品種、新牌號和專用樹脂仍然層出不窮，以茂金屬催化劑為代表的新一代聚烯烴催化劑開發仍然是高分子材料技術開發的熱點之一。在開發新聚合方法方面，著重于陰離子活性聚合、基團轉移聚合和微乳液聚合的丁業化。同時，也更加重視在降低和防止高分子材料生產和使用過程中造成的環境污染。新型高分子材料的開發，不但能夠滿足現代工業發展對于材料工業的高要求，更重要的是能夠促進能源與資源的節約，減少環境的污染，提高生產的能力，體現現代科技的高速發展。加快高分子材料回收、再生技術的開發和推廣應用，大力開展有利于保護環境的可降解高分子材料的研究開發。
四、結束語
材料是人類用來制造各種產品的物質，是人類生活和生產的物質基礎，是一個國家工業發展的重要基礎和標志。我國國民經濟和高技術已進入高速發展時期，需要日益增多的高性能、廉價的高分子材料，環境保護則要求發展環境協調、高效益的高分子材料制備和改性新技術，實施高分子材料綠色工程。作為材料重要組成部分的高分子材料隨著時代的發展，技術的進步，越來越能影響人類的生活，工業的進步。
參考文獻
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導電高分子材料的優點范文第2篇
關鍵字：新型高分子材料；高分子材料應用；新型高分子材料的開發
引言：
高分子材料是指由相對分子質量較大的化合物分子構成的材料。按其來源，高分子材料可分為天然，合成，半合成材料，包括了塑料，合成纖維，合成橡膠，涂料，粘合劑和高分子基復合材料。從1907年高分子酚醛樹脂的出現以來，高分子材料因其普遍具有許多金屬和無機材料所無法取代的優點而獲得迅速的發展。然而，現在大規模生產的還只是在尋常條件下能夠使用的高分子物質，即通用高分子。它們存在著機械強度和剛性差、耐熱性低等缺點，而現代工程技術的發展對高分子材料提出了更高的要求。于是新型高分子材料的開發與應用尤為重要。納米、導電、生物醫用、生物可降解、耐高溫、高強度、高模量、高沖擊性、耐極端條件等高性能的新型高分子材料的開發與應用不但能解決現階段的高分子材料所面臨的問題，而且也將積極地推動高分子材料向功能化、智能化、精細化方向的發展。與此同時，我國十二五計劃也將高分子材料的開發研究納入了其中，作為其重要研究方向之一的新型高分子材料的開發研究必將會極大地推動我國材料技術的發展。
一、簡述高分子材料
1.高分子材料
高分子材料（macromolecular material），以高分子化合物為基礎的材料。基本成分為聚合物，或以其含有的聚合物的性質為其主要性能特征的材料。高分子材料是由相對分子質量較高的化合物構成的材料，通常分子量大于10000，包括橡膠、塑料、纖維、涂料、膠粘劑和高分子基復合材料，高分子是生命存在的形式。所有的生命體都可以看作是高分子的集合體。
2.國內外高分子材料開發現狀
高分子材料與金屬材料和無機非金屬材料共同構成了應用性材料科學的最重要的三個領域。高分子材料憑借其獨特的優勢占領了巨大的市場。
世界高分子材料工業正在高速地發展著。世界合成樹脂量從1950年的1.5M工增長到2005年的212M工，每年大概以5%的增長率在迅速地增長。現在塑料的產量早已超過了木材和水泥等結構材料的總產量。合成橡膠的產量也已超過了天然橡膠，而合成纖維的年產量在上個世紀80年代就已經達到了棉花、羊毛等天然和人造纖維的2倍。對于我國而言，目前我國是世界上最大的樹脂進口國，每年進口的樹脂數量大約是世界樹脂總貿易的25%到30%。我國的樹脂合成工業正高速地發展當中，樹脂合成能力也在飛速地提高中。然而與西方發達國家仍然存在著差距。
3.開發新型高分子材料的重要意義和途徑
自上世紀30年代高分子材料的出現開始到現代，世界工業科學不再只是滿足與對基礎高分子材料的開發研究，從90代開始，科學家們就將注意力集中到了高功能，高智能的高分子材料開發上。現代工業對于新型高分子材料的需求日益強烈。像納米高分子材料，通常是將納米微粒與聚合物基材進行復合，利用其特殊性質來開發新產品，這比研究全新的聚合物材料投資少，周期短，生產成本低。與普通改性材料不同，納米粒子具有特殊的表面效應、體積效應、量子尺寸效應以及宏觀量子隧道效應等，這些效應的綜合作用導致了改性后的高分子材料具有特殊性能。比如，納米粒子巨大的比表面積產生的表面效應，可使經納米粒子改性后的高分子材料的機械性能、熱傳導性、觸媒性質、破壞韌性等均與一般材料不同，有的材料還具有了新的阻燃性和阻隔性。
新型高分子材料的開發主要是集中在制造工藝的改進上，以提高產品的性能，減少環境的污染，節約資源。就目前而言，合成樹脂新品種、新牌號和專用樹脂仍然層出不窮，以茂金屬催化劑為代表的新一代聚烯烴催化劑開發仍然是高分子材料技術開發的熱點之一。在開發新聚合方法方面，著重于陰離子活性聚合、基團轉移聚合和微乳液聚合的工業化。在第二次世界大戰中發展起來的高分子復合技術，以及出現于50年代的高分子合金化技術后。新的復合技術和合金化技術層出不窮。新型高分子材料的開發，不但能夠滿足現代工業發展對于材料工業的高要求，更能夠促進能源與資源的節約，減少環境的污染，提高生產能力，更能體現出現代科技的高速發展。
二、新型高分子材料的應用
現代高分子材料是相對于傳統材料如玻璃而言是后起的材料，但其發展的速度應用的廣泛性卻大大超越了傳統材料。高分子材料既可以用于結構材料，也可以用于功能材料。
現階段新型高分子材料大致包括高分子分離膜，高分子磁性材料，光功能高分子材料，高分子復合材料這幾大類：
第一，高分子分離膜是用高分子材料制成的具有選擇透過的半透性薄膜。采用這樣的薄膜，以壓力差、溫度梯度、濃度梯度或電位差為動力，與以往傳統的分離技術相比，更加的省能、高效和潔凈等，被認為是支撐新技術革命的重大技術。
第二，高分子磁性材料是磁與高分子材料相結合的新的應用。早期磁性材料具有硬且脆，加工性差等缺點。將磁粉混煉于塑料或橡膠中制成的高分子磁性材料，這樣制成的復合型高分子磁性材料，比重輕、容易加工成尺寸精度高和復雜形狀的制品，還能與其它元件一體成型等。
第三，光功能高分子材料，是指能夠對光進行透射、吸收、儲存、轉換的一類高分子材料。目前，這一類材料已有很多，應用也很廣泛。
第四，高分子復合材料是指高分子材料和不同性質組成的物質復合粘結而成的多相材料。高分子復合材料最大優點具有各種材料的長處，如高強度、質輕、耐溫、耐腐蝕、絕熱、絕緣等性質。
這些新型的高分子材料在人類社會生活，工業生產，醫藥衛生和尖端技術等方方面面都有著廣泛的應用。例如，在生物醫用材料界上，研制出的一系列的改性聚碳酸亞丙酯（PM-PPC）新型高分子材料是腹壁缺損修復的高效材料：在工業污水的處理上，在不添加任何藥劑的情況下，利用新型高分子材料物理法除去油田中的污水：開發的聚酰亞胺等熱固性樹脂及苯乙烯、聚丙烯等熱塑性樹脂復合材料，這些材料比強度和比模量比金屬還高，是國防、尖端技術方面不可缺少的材料；同樣，在藥物傳遞系統中應用新型高分子材料，在藥劑學中應用，在包轉材料中的應用等等。新型高分子材料已經滲透于人類生活的各個方面。
三、綜述
材料是人類用來制造各種產品的物質，是人類生活和生產的物質基礎，是一個國家工業發展的重要基礎和標志。作為材料重要組成部分的高分子材料隨著時代的發展，技術的進步，越來越能影響人類的生活。新型高分子材料的不斷開發像納米技術、熒光技術、導電技術、生物技術等的實施必將使得高分子材料在工業化的應用中不斷進步。區別于我們已經開發研究成熟的一些傳統材料，高分子材料的研究開發存在著無窮的潛力。正如一些科學家預言的那樣，新型高分子材料的開發將有可能會帶來現代材料界的一次重大革命。
參考文獻：
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導電高分子材料的優點范文第3篇
【關鍵詞】形狀記憶；高分子材料；軍事應用
1.形狀記憶高分子材料簡介
形狀記憶高分子或形狀記憶聚合物（SMP，Shape Memory Polymer）作為一種功能性高分子材料，是高分子材料研究、開發、應用的一個新分支。它是在一定條件下被賦予一定智能高分子材料的形狀（起始態），當外部條件發生變化時，它可相應地改變形狀，并將其固定（變形態）。如果外部環境發生變化，智能高分子材料能夠對環境刺激產生應答，其中環境刺激因素有溫度、pH值、離子、電場、溶劑、反以待定的方式和規律再一次發生變化，它便可逆地應物、光或紫外線、應力、識別和磁場等，對這些刺激恢復至起始態。至此，完成記憶起始態固定變形態恢復起始態的循環。
1989年 ，石田正雄認為 ，具有形狀記憶性能的高分子可看作是兩相結構 ，即由記憶起始形狀的固定相和隨溫度變化能的可逆的固化和軟化的可逆相組成。可逆相為物理鉸鏈結構 ，而固定相可分為物理鉸鏈結構和化學鉸鏈結構，以物理鉸鏈結構為固定相的稱為熱塑SMP，以化學鉸鏈結構為固定相的稱為熱固性SMP。王詩任等認為 ，形狀記憶高分子實際上是進行物理交聯或化學交聯的高分子，其形狀記憶行為實質上是高分子的粘彈性力學行為。他們根據高分子粘彈性理論建立了一套形狀記憶的數學模型。總結來說，形狀記憶機理可分為：組織結構機理、橡膠彈性理論、粘彈性理論。
2.軍事材料特殊性分析
未來戰爭是高技術條件下的戰爭。不僅戰場環境變得更加惡劣復雜，各種類型的雷達，先進探測器以及精確制導武器的問世，對各類武器和裝備構成了嚴重的威脅。因此，不僅軍事裝備的質量要求一定可靠，而且，軍事裝備的再生性和快速制造能力也被提到了新的高度。
軍事裝備系統的可靠性（The Reliability of Armaments system）是指軍事裝備系統在規定的時間內，預定的條件下，完成規定效能的能力。要求裝備在特定的條件下長期存放和反復使用過程中，不出故障或少出故障，處于正常的使用狀態，且能實現其預期效能。因此，軍事材料必須擁有極強的性能和超長的工作壽命。軍事裝備的再生能力，指的是軍事裝備受到損壞后，能夠迅速進行戰場搶修的能力。戰場再生能力是提高裝備戰斗力的重要組成部分。形狀記憶高分子材料具有許多優異的性能，因此此類材料對于軍事方面的貢獻就十分明顯。在前期制造方面，由于其快速恢復能力，可以在很短的時間內完成對零部件連接、整合，為戰爭贏得極寶貴先機時間。在對裝備恢復方面，我們可以將記憶前的材料制造為較為規則，使用面積較小的部件，單一運輸時可以減縮空間，從而提高運輸效率，極大地提高了戰場的再生能力。
3.形狀記憶高分子材料在軍事方面應用展望
目前，形狀記憶高分子材料在軍事方面的成熟應用主要體現在在戰機的連接，加固，軍事通訊設備，戰爭醫療設備等方面。
3.1戰機接頭連接
在軍事戰斗機上通常裝有各種不同直徑的管道， 對于一些異徑管接頭的連接， 形狀記憶高分子材料可以大顯身手。其大致工藝過程如下： 先將形狀記憶高分子材料加工成所要求的管材， 然后對其加熱使管材產生徑向膨脹， 并快速冷卻， 即可制得熱收縮套管。應用時， 將此套管套在需要連接的兩個管材的接頭上，再用加熱器將已膨脹的套管加熱至其軟化點以上（低于一次成形溫度）， 膨脹管便收縮到初始形狀，緊緊包覆在管接頭上。
3.2緊固銷釘
在戰斗機的制造工藝中， 需應用大量的連接件進行連接。采用形狀記憶高分子材料制作緊固銷釘，將是戰斗機制造業中的一項嶄新工藝技術。
（1）先將記憶材料成形為銷釘的使用形狀；（2）再將銷釘加熱變形為易于裝配的形狀并冷卻定型；（3）將變形銷釘插入欲鉚合的兩塊板的孔洞中；（4）將銷釘加熱即可回復為一次成形時的形狀， 即將兩塊板鉚合固定。
3.3軍事通訊設備
形狀記憶高分子材料在軍事通訊設備方面的應用同記憶合金比較相似。后者在航空航天領域內的應用有很多成功的范例。人造衛星上龐大的天線可以用記憶合金制作。發射人造衛星之前，將拋物面天線折疊起來裝進衛星體內，火箭升空把人造衛星送到預定軌道后，只需加溫，折疊的衛星天線因具有“記憶”功能而自然展開，恢復拋物面形狀。而高分子材料通常具有很好的絕緣性能，因此在通訊設施中不需要導電的部件中，用形狀記憶高分子材料代替，以獲得我們預期的目標，從而提高部隊的攜帶能力。
3.4軍事醫療設備
在需要單兵作戰的特殊場合，由于單兵的輜重，裝備等攜帶能力的限制，需要在有限的或體積下攜帶比較充足的醫療設施，從而為軍人的生命恢復提供必要的保障。利用低溫形狀記憶特性的聚合物聚氨酯、聚異戊二烯、聚降冰片烯等可以制備用作矯形外科器械或用作創傷部位的固定材料，比如用來代替傳統的石膏繃帶。方法有2種：一是將形狀記憶聚合物加工成待固定或需矯形部位形狀，用熱水或熱吹風使其軟化，施加外力使其變形為易于裝配的形狀，冷卻后裝配到待固定或需矯形部位。再加熱便可恢復原狀起固定作用，同樣加熱軟化后變形，取下也十分方便；二是將形狀記憶聚合物加工成板材或片材，用熱水或熱吹風使其軟化，施加外力變形為易于裝配形狀，在軟化狀態下裝配到待固定或需矯形部位，冷卻后起固定作用，拆卸時加熱軟化取下即可。形狀記憶材料與傳統的石膏繃帶相比具有塑型快、拆卸方便、 透氣舒適、干凈衛生、熱收縮溫度低、可回復形變量大的特點，可望在矯形外科領域及骨折外固定領域得到廣泛應用。
4.結束語
目前，對形狀記憶材料的研究才剛剛開始，尚處于初級階段。形形狀記憶高分子材料雖然具有可恢復形變量大、記憶效應顯著、感應溫度低、加工成型容易、使用面廣、價格便宜等優點，但尚存在著許多不足之處，如形變回復不完全、回復精度低等。因而，在形狀記憶高分子材料的分子設計和復合材料研究等方面，還有待于進一步探索。另外，應根據現實需要開發新型的形狀記憶高分子或對原有的形狀記憶高分子有針對性地進行改性。因此， 在今后的研究工作中， 應充分運用分子設計技術及材料改性技術， 努力提高材料的形狀記憶性能及綜合性能， 開發新的材料品種， 以滿足不同的應用需要。另外， 還應注重新材料的實際應用， 早日形成工業產量，為我國的軍事建設及各項國民經濟建設服務。
【參考文獻】
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導電高分子材料的優點范文第4篇
胎冠：胎冠用耐磨的橡膠制成，它直接承受摩擦和全部載荷，能減輕簾布層所受的沖擊。并保護簾布層和內胎，以免其受到機械損傷。胎面上有各種凹凸花紋，以保證輪胎與地面的附著性能，防止輪胎滑移。輪胎胎面的花紋對汽車使用性能有非常重要的影響，因此在選用輪胎時必須足夠重視輪胎的花紋。胎肩：胎肩是較厚的胎冠與較薄的胎側之間的過渡部分。它除了起到保護簾布層的作用外，表面一般還制有各種花紋，以利于防滑和散熱。胎側：胎側是貼在簾布層側壁的較薄的一層橡膠層，它可承受較大的扭曲變形，其作用是保護簾布層免受機械損傷和水分侵蝕。
2）簾布層
簾布層是外胎的骨架，也稱胎體。其主要作用是承受載荷，保持外胎的形狀和尺寸，使外胎具有一定的強度。簾布層通常由多層掛膠簾線用橡膠粘合而成。為了使負荷均勻分布，簾布層數多為偶數。簾布層數越多，其強度越大，但相應它的彈性隨之降低。一般簾布層數都標在外胎的表面上。簾布材料一般有棉線、人造絲線、尼龍線和鋼絲等。現在多采用聚酰胺纖維和鋼絲作簾線后，在輪胎的承載能力相同的情況下簾布層數可以減少，這樣既減少了橡膠的消耗、提高了輪胎的質量，又降低了滾動阻力，延長了輪胎的使用壽命。
3）緩沖層緩沖層位于胎面和簾布層之間，一般用兩層或數層較稀疏的簾線和彈性較大的橡膠制成，所以其彈性較大，能緩和汽車在不平路面上行使時所受的沖擊，并防止汽車在緊急制動時胎面與簾布層脫離。
4）胎圈胎圈由鋼絲圈、簾布層包邊和胎圈包布組成，具有很大的剛度和強度，可使輪胎牢固地裝在輪輞上。斜交輪胎的結構及特點
斜交輪胎是一種老式結構的輪胎。外胎是由胎面、簾布層(胎體)、緩沖層及胎圈組成，簾布層是外胎的骨架，用以保持外胎的形狀和尺寸，通常由成雙數的多層掛膠布(簾布)用橡膠貼合而成，簾布的簾線與胎面中心線約呈35度角，從一側胎邊穿過胎面到另一側胎邊。由于簾布層的斜交排列，增加了輪胎的強度。在適當充氣時，能保證輪胎具有適當的彈性，足夠的承載能力，能滿足汽車對輪胎的使用要求。如果選用尼龍、聚脂纖維或綱絲等高強度簾線材料時，可大大提高輪胎的負荷承載能力，改善輪胎使用性能，是現代汽車常用的一種輪胎。『科倫電子科技(河源)有限公司『成立于公元2000年，為一專業高分子電路保護組件設計及制造公司，主要產品包括插件型(Radialtype)、疊片型(Straptype)及表面接著型(SMDtype)等高分子正溫度系數(PPTC)可復式保險絲(又稱為熱敏電阻)。本產品廣泛應用于消費性電子產品、計算機主機板及相關組件、計算機外設產品、鋰電池、鎳氫電池、通訊電子產品、汽車電路以及其它工業產品之電流過載保護。本公司擁有全系列PPTC可復式保險絲之開發能力及生產技術，質量系統己通過ISO-9001認證，產品已分別獲得UL及TUV認證，并已申請多項國內外產品專利。除了現有已生產之各類型可復式保險絲外，本公司亦可為客戶提供特殊規格之PPTC產品(例如：無鉛產品)。公司經營理念：科技之價值在于改善人類生活，因此科倫電子有限公司非常重視客戶之需求及員工之期望。我們藉由良好的團隊合作并全部的活力發揮來生產一流的產品，并積極研發新產品開發新的應用領域。公司的品質政策與環境方針品質政策：從我做起，盡職盡責，滿足客戶要求。環境方針：遵守法規，減廢除污，資源回收，從我做起。高分子正溫度系數熱敏電阻相關知識PPTC是指電阻系數在某一相轉移溫度急劇升高，到達其室溫電阻系數的數萬倍或者幾十萬倍以上的電子元件，使用半結晶熱塑性能高分子材料為基材，添加導電顆粒，經過適當混煉加工處理而成，使其具有PTC特性。PPTC作動原理：PPTC是由高分子有機聚合物在高壓、高溫，硫化反應的條件下，攙加導電粒子材料后，經過特殊的工藝加工而成。常溫下，正常工作電流通過PPTC內部時，高分子聚合物與導電粒子材料高密度的結合在一起形成結晶狀的結構，此時PPTC處于低阻值的分子狀態，PTC工作正常內阻在10mΩ--5Ω之間。當PPTC兩端出現短路/破壞性大電流時，串聯中的PPTC消耗功率P="I"2R開始增大，PPTC瞬間產生大量的熱量，使PPTC內部高分子聚合物溫度急速上升，導致急劇膨脹，同時開始結晶形成膠狀體，導電粒分子健開始斷裂，阻斷由導電粒子材料形成的通路，此時PPTC內阻值達到KKΩ級數值。從而有效的限制短路電流/破壞性大電流通過PPTC，電路回路處于斷開狀態。此時PPTC處于高溫高阻狀態，經過有效試驗24小時是時時處于高阻值狀態。當故障電流排除后，PPTC內部材料溫度降低，高分子聚合物重新結晶，導電粒子材料開始導通。整個工作電路恢復正常。PPTC自動恢復，無需人工更換。經過試驗連續保護1萬次不失效。又稱萬次保險絲。可以完全取代普通熱熔斷體。PPTC應用原理：傳統保險絲作為過流保護，僅能保護一次，燒斷了就需更換。而作為新型過流保護元件的可恢復保險絲具有過流保護，自動復原雙重功能：過流保護PPTC元件串接在電路中，正常情況下，呈低阻狀態，保證電路正常工作；當電路發生短路或竄入異常大電流時，PPTC元件的自熱使其阻抗增加把電流限制到足夠小，起到過電流保護作用。自動復原當產生過電流的故障得到排除，PPTC元件自動復原到低阻狀態。這既避免了維護更換，也避免了可能引起電路損壞的持續循環的開閉狀態。PPTC可恢復保險絲具有過流保護，自動復原雙重功能的原因是由于其特殊的構造。PPTC可恢復保險絲是又高分子聚合物及導電材料等混合制成。正常情況下，導電材料通過聚合物材料構成三維導電通道，PPTC阻值很小；當有異常大電流通過時，PPTC元件溫度迅速上升，聚合物材料隨即膨脹，使得導電通道斷開，引起阻抗劇增，通過的電流變小，電路如同斷開，達到保護目的。當異常大電流消失后，PPTC的自熱不足以維持其高阻狀態，其阻抗又恢復到低阻狀態。與傳統保險絲相比，具有可自復，體積小，更堅實的優點。PPTC生產制程：配料，混煉，壓片，貼合，輻射交聯，再復合電鍍，文印，最后包裝入庫；電性參數有Vmax，Ihold，Itrip，Rmax，R1max，Rmin，以及P（d）；相關測試有holdcurrenttest，humidityagingtest，timetotriptest等等。選購PPTC器件的六個主要考慮要素：1．外形尺寸。為適應終端產品的要求，自復位保險絲供應商針對同一參數產品開發出了多種封裝形式的PPTC器件，包括不同規格軸向、徑向插裝以及表面貼裝等形式，用戶需要根據組裝工藝及設計確定器件的尺寸。
2．額定電壓。PPTC的額定電壓應不低于電源電壓，同時還要大于失效電壓，因為當斷路發生時它是電路上電阻最大的部件，整個電路電壓都可能施加在它的兩端。
3．額定保持電流(工作溫度下)。保持電流是指PPTC在室溫下保持不發生斷路的最大電流，因為PPTC是一種熱敏器件，所以溫度升高時保持電流將下降，用戶應向供應商索取不同溫度下的保持電流數據，并考慮最終使用環境溫度帶來的影響。4．響應時間。供應商還應該提供PPTC器件在不同電流下發生斷路的響應時間，當過電流發生時，用戶對器件的基本要求是趕在線路其它部分損壞前將電路斷開。注意有時候某些系統在上電時有一個來自電容或馬達的浪涌電流，通常它的能量還不足以使PPTC器件斷開，但在其它正常工作范圍必須能夠及時做出反應。
5．最大擊穿電流。最大擊穿電流是指使PPTC器件始終保持斷路的電流值，用戶應確保該值大于系統可能出現的最大電流。
6．斷路功耗。功耗太大的器件在斷路時會產生較高熱量，相應也有較大漏電流。該特性在便攜式產品中尤其需要考慮。復合電鍍知識簡介通過金屬電沉積的方法，將一種或數種不溶性的固體顆粒，均勻地夾雜到金屬鍍層中所形成的特殊鍍層就是復合鍍層。這種制備復合鍍層的方法，稱之為復合電鍍。復合電鍍可以在一般的電鍍設備、鍍液、陽極等基礎上略加改造（主要是增加使固體顆粒在鍍液中充分懸浮的措施等等），就可用來制備復合鍍層。對復合鍍層的分類，如以構成復合鍍層的組分來分（所采用的基質金屬），則可區分為鎳基復合鍍層、銅基復合鍍層、銀基復合鍍層等等。鎳基復合鍍層是當前應用最廣的一種復合鍍層。復合鍍層的基本成分分為二類：一類是通過電化學還原反應而形成鍍層的那種金屬，稱為基質金屬；另一類則為不溶性固體顆粒，它們通常是不連續地分散于基質金屬之中，組成一個不連續相。它們可以是無機顆粒，如金剛石、石墨、各種氧化物（如Al2O3、TiO2，ZrO2）、硫化物（如MoS2）、硼化物、氮化物（如BN）、硫酸鹽、硅酸鹽等；也可以是有機顆粒，如聚四氟乙烯、尼龍、氨基甲醛樹脂等。此外，金屬粉（如鎳、鋁、鉻、鎢粉）也可以做為與基質金屬共沉積的顆粒。由于復合電鍍是一種特殊的電鍍工藝，為了獲得合格的復合鍍層，必須注意以下兩個方面：一是固體微粒的選擇和制備；二是選擇合理的設備，使固體微粒在電沉積過程中能夠均勻地懸浮在鍍液中。在制備固體微粒之前，通常還要對其粒徑大小和分布進行測定。測定的方法主要有篩分法、顯微鏡法、重力沉降法、離心法、電感應法、氣體透過法和氣體吸附法等。固體微粒在使用前還需用表面活性劑對其進行潤濕處理，使固體微粒親水，同時還應視情況在鍍液中加入一定量的陽離子表面活性劑。它們能大量吸附在微粒表面，使其帶正電荷，較順利地在陰極上電沉積。設備及其操作1．SHR高速混合機（張家港億利機械有限公司）。SHR系列混合機設計先進，操作方便，安全可靠。體積小，重量輕，效率高，能耗小，噪音低。混合過程：首先稱量物料，再在500轉每分鐘的轉速下預混合5分鐘，然后在1500轉每分鐘下混煉15分鐘，最后取出混合均勻的物料。2．Bartender塑譜儀的評價功能：（1）高分子材料的熔融行為。
（2）高分子材料的熱安定性和剪切應力的安定性。
（3）交聯性高分子材料的硬化流動(flowcuring)行為。
（4）類橡膠材料與橡膠材料的硬化流動行為。
（5）導電材料中碳黑的加入時間。
（6）聚氯乙烯(PVC)對可塑劑的吸收情況。
（7）粉體原料對液體原料的吸收狀況。
導電高分子材料的優點范文第5篇
Abstract： As the scale of the cable buried construction grows in the urban power network renovation， the rapid development of power system has put a higher demand on the performance and economic benefits of the cable support. Considering the problems produced by the able support made of traditional materials in the coming power system， the article introduces SMC cable support made of a new material. On the basis of detailed elaboration on the characteristics of SMC composite material， the article comes to a conclusion that the SMC cable support has the advantages of high insulation， good mechanical properties， corrosion resistance， flame retardant， high reliability， long life and so on. By comprising the performance of SMC and the traditional cable support， it demonstrates that SMC cable support is a reliable alternative of the traditional one and is the trends of the cable support in the power system.
關鍵詞： SMC；電纜支架；復合材料
Key words： SMC；cable support；composite material
中圖分類號：F764.5 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2012）32-0069-02
0 引言
制作電纜支架的材質有很多種，目前應用得比較廣泛的主要有金屬角鐵電纜支架、水泥電纜支架、高分子復合材料電纜支架等。一直以來，電力系統和公用事業部門采用金屬角鐵、鋁合金或水泥條制電纜支架鋪設電纜較多。
傳統材質的電纜支架，由于材料本身性能限制，在使用中一直存在著較多缺陷，如傳統的金屬電纜支架在惡劣環境下易銹蝕、壽命短，如地鐵、隧道、化工企業、多雨潮濕或沿海鹽霧等場合，使用金屬支架極易銹蝕，設施的維護費用高，使用壽命也較短。
隨著電力工程建設的需要，特別是大、中城市電網改造中的電纜入地工程，迫切需要性能優良，使用壽命長，使電纜敷設更加快捷安全可靠的新一代電纜支架。我國電力部就曾于1994年在上海召開的電纜標準會議上指出，建議使用有機復合材料代替。發達國家更是一直努力通過各種途徑研制質量密度低、強度高、不銹蝕的新型防火高分子材料來替代傳統材料。因此，研制質量密度低、強度高、不銹蝕的新型防火高分子材料電纜支架來替代傳統材料制造的電纜支架是電纜支架未來的發展趨勢。復合材料SMC主要應用是在汽車、船舶、化工、建筑、電氣、軍工以及宇航等方面。SMC具有優異的電絕緣性、耐電弧性，因此在電力系統中也得到了廣泛應用：電機換向器、接線板、滅弧罩、電纜分配箱外殼、終端分配器、電纜支架等設備中都使用了SMC。研究表明，使用SMC高分子復合材料研制的電力電纜支架是其中最優越的一種。
1 傳統材質的電纜支架存在的問題
首先，電纜架設使用金屬支架時，電流流經電纜會產生磁場，導致兩個支架角鋼之間形成磁場閉合回路（環流），使電纜溫度升高，加大電纜與支架渦流作用產生鐵損（約占電纜線損的50%），進而使環流溫度升高。尤其當電纜通過較大電流時，溫度迅速升高，往往會形成強大的弧光而損毀金屬支架。因此現在多采取加粗電纜等措施預防此問題，進而大大增加輸電設備的制造成本。
其次，目前采用外涂油漆或熱浸鋅等技術處理金屬制電纜支架的防銹防腐問題，僅能治標，不能治本，特別是在惡劣環境中，防銹防腐問題大大縮短了它的使用壽命，同時影響電力、通信設施的安全和無故障使用期。
最后，金屬支架生產過程能耗大、污染大，不符合國家節能減排政策；價格易受國際金屬市場價格的影響；水泥條制的支架外觀粗糙，體積龐大，既容易損傷電纜護套，又不利于在狹小電纜溝內的施工。
2 SMC復合材料的特點
SMC復合材料最早是由德國拜耳公司于1960年研制成功，并實現工業化生產，此后西歐、美國和日本相繼發展起來，我國是于1975年開始研制，而后工業化生產，目前已形成了一較大規模的產業。SMC復合材料是一種熱固性熱復合材料，SMC（Sheet Mould Compound）是由樹脂糊浸漬玻璃纖維制成的一種片狀模塑料，它具有強度高、重量輕、耐腐蝕、電絕緣等特點，具有性能設計自由度大，加工方便的優點，是全球應用最廣泛的復合材料之一，這些優點剛好滿足電纜支架的技術要求，是生產電纜支架的理想材料[2][3]。
SMC高分子復合材料具有以下特點：
①強度高、重量輕、重量只有鋼的1/4，混凝土管的1/10左右，運輸方便，施工便捷。
②產品表面光滑摩擦系數小，不損傷電纜。
③產品整體絕緣，無電腐蝕，可防止產生渦流。
④耐水性好，可長期在潮濕環境或水中使用。
⑤耐熱、耐寒、防火性能優，能在-50℃-130℃下使用。
⑥防腐蝕，不生銹，使用壽命長，免維護。
⑦材料沒有回收利用價值，可杜絕盜竊問題。
⑧絕緣性能好，無需接地，可減少安裝工作量，節約安裝成本。
3 SMC電纜支架的特點
SMC玻璃鋼復合材料電纜支架可廣泛應用于電纜溝、電纜隧道、電纜排管工作井以及電纜半層內的電力電纜、控制電纜和通信電纜的敷設[4]。目前設計有預埋型分體式電纜支架和螺孔型分體式電纜支架，能滿足不同的安裝環境和使用習慣的需要。同時將支架分成支架座和支架托臂兩部分，便于狹窄電纜溝內施工。
將常見的各種材料電纜支架的性能做簡單比較，如下表示：
從表中可以看出，與傳統的電纜材質相比，采用SMC復合材料制造的電纜支架具有絕緣性能好、機械性能好、耐腐蝕、阻燃性好、產品質量可靠性高、不易老化使用壽命長的優點，SMC復合材料電纜支架具有良好的社會效益和經濟效益。
總的來說，SMC高分子復合材料電纜支架具有如下特點[5]：
3.1 強度高，重量輕 SMC高分子復合材料主要由起增強作用的玻璃纖維和起粘結作用、傳遞載荷作用的熱固性樹脂組成。玻璃纖維的拉伸強度很高（3450MPa），其含量、長度、鋪設形式決定支架制品的強度。SMC高分子復合材料強度可以在30～1000MPa范圍。因此，可根據制品的受力情況、產量、生產工藝、價格承受能力來設計玻璃纖維的用量、長度和鋪設形式。
3.2 不蠕變 SMC高分子復合材料電纜支架的剛性比國外某些公司生產的玻璃纖維增強尼龍支架增強一倍。即使在長期負載下也不變形。
3.3 防火性能強 氧指數是評價電纜防火產品重要的檢測手段。氧指數是指在最大氧氣條件下，防火產品耐燒的特性。在工程中使用根據燃燒強度確定。例如：在30根電纜的條件下，如發生電纜引燃事故，在4min以內即可形成500℃以上高溫熱聚集，從而導致電纜沿走向進行延燃。電纜密集處的電纜越多，可燃體質量越大。而SMC高分子復合材料電纜支架的氧指數大于等于70%。符合防火低煙，無鹵，無毒的安全要求，防火性能強。
3.4 耐腐蝕 SMC高分子復合材料支架具有良好的耐腐蝕性能，尤其適合在潮濕、鹽霧、酸和弱堿環境使用。
3.5 絕緣性能好 絕緣性能可以根據使用要求調整。一般地，絕緣電阻大于等于1.0×1012Ω。
3.6 使用方便 預埋型支架座直接埋入電纜溝的墻壁即可，螺孔型支架座已經預留安裝孔，直接用螺絲固定即可，安裝和維護非常方便。電纜支架托臂采用圓弧形光滑表面，沒有倒刺和分模線，不會拉傷電纜，而且可降低工人的勞動強度。
3.7 使用壽命長 通用型的使用壽命：室內20年以上，地下50年以上；耐老化型的使用壽命：室外20年。
3.8 良好的經濟效益 SMC電纜支架整體式結構，簡化了安裝工序，提高了安裝工效，縮短了工程周期，降低了工程費用及其抗腐蝕性強、無需維護和更換等特點，其優越性是顯而易見的。
4 結語
復合材料SMC可設計性強，具有許多傳統材料所不可比擬的特性，若使用合理，必將會在電力及許多領域中發揮越來越大的作用；而SMC高分子復合材料電纜支架因其優良的性能，也必能在電力系統獲得更廣泛的應用。
①傳統材質的電纜支架存在易銹蝕、導電、導磁的問題，不能完全滿足電力建設和節能的要求。尤其是在特高壓輸電線路中，為避免產生渦流損耗，在高壓單芯大截面電力電纜中應選用非鐵磁性材料支架。
②在電力系統中應用SMC電纜支架具有節能降耗的突出優點。
③SMC電纜支架符合220kV及以下電力電纜的裝置要求、適用于電纜溝、電纜隧道、豎井、電纜層（井）等各種電纜構筑物。
④綜合技術經濟比較，SMC高分子復合材料電纜支架明顯優于傳統材質電纜支架。其替代傳統材質支架切實可行，具有明顯的經濟效益和社會效益。
參考文獻：
[1]朱景林.電纜支架渦流損耗的研究[J].上海電力，2009（5）：400-402.
[2]劉雄亞，晏石林.復合材料制品設計及應用[M].北京：化學工業出版社，2003.
[3]張志民.復合材料結構力學[M].北京：北京航空航天大學出版社，1993.
