導電材料是一種新型功能材料，已被廣泛應用于電子、航空航天、通信、印刷、包裝等領域。目前導電粉體主要以填料為主要應用形式，使基體材料具有導電性、抗靜電、屏蔽電磁波等功能。

一、導電粉體特性

二、導電材料分類及應用

導電材料根據化學成分的不同可以分為碳系、金屬系、金屬氧化物系、結構高分子系以及復合型等五類；根據導電材料功能不同，又可分為防靜電材料、導電材料、電極材料、發熱體材料、電磁波屏蔽材料。

1、碳系導電材料

碳系導電材料包括導電炭黑、石墨、碳纖維等，具有導電性好、著色力強、化學穩定性高、密度小、價格低廉等特點，以其制備的導電油墨、導電膠等廣泛應用于電子、化工等領域。碳系導電材料存在的不足主要是分散穩定性差、顏色深，因此，實際應用中受到一定的限制。目前，碳納米管材料、石墨烯等新材料，已被探索作為新型的碳系導電材料使用。

石墨烯導電油墨

2、金屬系導電材料

金屬系導電材料主要包括銀系、銅系、鎳系等導電材料，具有良好的導電性和延展性，顏色相對較淺，因此，應用較為廣泛。其中，以銀系導電材料的導電性能最佳，抗氧化能力最強， 但價格高昂，使用過程中容易發生銀離子遷移造成短路；鎳和銅價格較金屬銀便宜很多，但這兩種材料制備成粉體后，容易發生氧化反應，造成電阻的急劇上升，影響導電性能，用有機磷化合物、偶聯劑、雜環類化合物或羰基化技術等處理可以提高其抗氧化能力， 但相對較高的使用成本，并且限制其在應用領域。

金屬銀粉體微觀形貌

3、金屬氧化物系導電材料

金屬氧化物系導電材料以其熔點高、抗氧化能力強、價格適中等優點，受到下游應用企業的喜愛。目前比較常見的導電金屬氧化物有摻銻二氧化錫（ATO）、摻鋁氧化鋅（ZAO）、摻銦氧化錫（ITO）。

（1）摻銻二氧化錫（ATO）

摻雜了銻的二氧化錫（簡稱ATO）的導電性明顯提高，且具有顏色淺、穩定性好等優良特性。在一定的銻摻雜量范圍內，摻銻量越多，導電性能越好，但粉體顏色越深。目前，現有技術采用的是用少量銻均勻地摻雜于二氧化錫的粉體中，能夠克服了粉體顏色深的問題，同時保證導電性能。

摻銻二氧化錫粉體微觀形貌

（2）摻鋁氧化鋅（ZAO）

摻鋁氧化鋅（ZAO）是氧化鋅與氧化鋁形成的置換型固溶體。摻鋁氧化鋅（ZAO）不僅紫外線吸收性能好、化學穩定性高，而且具有顏色淺、可見光透過率高、導電性好等優良特性，可以廣泛應用在抗靜電涂料、橡膠和塑料等領域，有取代導電性好但價格昂貴的 ITO材料的趨勢。

摻鋁氧化鋅（ZAO）粉體微觀形貌

（3）摻銦氧化錫（ITO）

摻銦氧化錫（ITO）具有低電阻率、高可見光透射率等性能優勢。摻銦氧化錫可以切斷對人體有害的電子輻射、紫外線及遠紅外線，被廣泛應用于各種平板顯示器、傳感器、氣敏 元件之中。

摻銦氧化錫（ITO）粉體微觀形貌

4、結構型導電高分子材料

結構型導電高分子材料又稱為本征型導電高分子材料，與傳統的復合導電高分子材料相比具有質輕、環境穩定性好、結構可設計、電導率可調、可彌補金屬填料的缺陷等特點，同時還具有抗靜電、電磁屏蔽或吸收電磁波以及電致發光、光致變色和能發生非線性光學效應等不同特征。在諸多領域都有著潛在的應用價值，如在導電、防腐、電磁干擾屏蔽、芯片制造、微電子、液晶顯示器等領域得到了應用。

結構型導電高分子材料

5、復合型導電材料

隨著信息工業的發展，對于具有導電功能的復合材料的需求越來越迫切。復合導電材料是采用導電材料與成型材料填充復合而成的一類新型導電材料。

三、小結

導電材料不僅可用于電子、化工等行業，還可廣泛應用于軍事、信息安全等領域，市場前景極為廣闊。雖然現在市場上導電材料產品種類繁多，但其在功能性導電材料的應用至今還無法同時滿足導電性好、價格低、理化性能穩定和顏色等要求。另外，我國部分高端導電材料目前仍依賴于從歐美等先進國家進口，導電材料領域的研究人員及相關企業還需繼續努力，特別是在復合導電材料方面尋找突破口，探索新型導電材料，以更好地滿足科技發展對導電材料更新更高的要求。

作者：李波濤

參考文獻：

1、《電磁屏蔽涂料中導電填料的研究進展》，秦秀蘭，黃英等。

2、《納米石墨片/炭黑/氯醋樹脂復合導電膜的制備及性能研究》，李達等。