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纤维的导电机理
对纤维大分子来说是共价键联接,无自由电子,且不易脱落。能被电离的可能只有大分子的头端,但大分子本身很难运动。而混杂在纤维材料中的低分子物可能被电离和运动,但数量又很少,尤其是纯高聚物。所以对纤维高分子材料来说,其在理论上是绝缘体。
通常高分子材料的电导率σ<10-20S/cm以下,为绝缘体。但实际纤维的电导率σ<10-9S/cm,即一般为10-20 <σ< 10-9。原因在于纤维不是纯高分子物质,存在水分、杂质等其他低分子物质,这导致了纤维的导电性比理论估计值高。并且,纤维的大分子上总是存在一些不稳定的极性基团和原子,而且并非所有的电子都是牢固地束缚在分子和原子上,因此总存在一定的载流子(电子和离子)。这种载流子在外界电场、温度和压力作用下会增多,甚至呈几何级数地增加。所以尽管说纤维是绝缘体,但其绝缘性质是一相对条件值,即具有一定的导电性。 纤维的导电主要取决于纤维中附属物,其次与纤维分子本身的导电性以及外界条件的作用有关。纤维的导电性指标σ一般在10-9～10-15S/cm。在有抗静电剂,表层易电离物质较高，以及水汽分压较大的情况下,纤维的导电性还会大大的提高,有时可达10-7S/cm。 |
