電子信息設備在工作時不可避免地存在電磁波，這些電磁輻射猶如一把雙刃劍，一方面它實現了信息的無線、高速和遠距離傳播；另一方面它也存在負面效應，如電磁干擾、電磁環境污染和電磁信息泄密等等。

具體利用電磁波能做什么，在軍事上最出名的例子莫過于抓捕薩達姆事件——在當時，正是由于薩達姆與妻子手機通話時產生了電磁泄露，導致電磁信息被美軍情報部門監聽并捕捉，而被鎖定了藏身之地。

2003年12月15日，美國士兵移除了薩達姆所藏身的“蜘蛛洞”洞口的聚苯乙烯泡沫塑料

為了不讓“雙刃劍”的劍刃指向使用者，就需要減輕電子輻射帶來的危害，進行電磁屏蔽——即采用低電阻的導體材料，利用電磁波在屏蔽導體表面的反射和導體內部的吸收以及傳輸過程中的損耗而產生屏蔽作用。

傳統屏蔽電磁波的方法是使用金屬及金屬復合物材料，但它們存在不易加工、笨重、環境穩定性不好、屏蔽波段不宜控制等缺點，應用范圍有限。相比之下，電磁屏蔽涂料具有易于加工、施工方便、成本低廉等優點，已成為目前國內外應用最為廣泛的電磁屏蔽材料。

電磁屏蔽示意圖

一、導電涂料的類型

按照電磁屏蔽導電涂料組成成分的不同，將其分為本征型（亦稱結構型）電磁屏蔽導電涂料和摻雜型（亦稱復合型）電磁屏蔽導電涂料兩種類型，其中摻雜型電磁屏蔽導電涂料是目前應用的主要類型，也是本文的主要解說對象。

①本征型電磁屏蔽導電涂料是指涂料中的聚合物大分子鏈本身就具有一定的導電性，分子鏈之間相互搭接在一起，形成導電通路網絡而導電，從而對電磁波具有屏蔽作用。其研制主要集中在：聚苯胺、聚乙炔、聚苯硫醚、聚吡咯、聚噻吩、聚喹啉等。

②摻雜型電磁屏蔽導電涂料是指在本身不具有導電性的涂料中摻入具有導電性的導電填料，是導電填料粒子在體系內部相互連接成導電通路而導電。

根據導電填料的類型，摻雜型電磁屏蔽導電涂料還可繼續分類。常用的導電填料主要有各種金屬及金屬氧化物粉末、各種碳系導電材料以及各種復合導電材料等。

二、摻雜型導電涂料的分類

一般來說，金屬系填料導電涂料的導電性能要強于碳系填料導電涂料。導電填料的選擇，主要是根據需要選擇合適的導電填料的種類、形狀和用量。選擇的填料的性質也會是影響最終導電涂層性能的重要因素。

例如：若導電填料粒子的粒徑過大，會導致填料粒子之間的間隙較大，不易形成導電的三維立體網格結構，并且易受重力影響沉降加劇；相反，若導電填料粒子粒徑過小，會發生填料粒子絮凝現象，電導率反而會降低，同時還會加快金屬類導電填料的氧化。

1.金屬粉導電填料

常見的金屬的體積電導率

2.碳系導電填料

各種填料各有優劣，炭黑結構穩定，表面不易氧化，在高聚物中易于形成導電的結構化網絡，受到結構、比表面積和表面化學性能的影響，添加量較大，這樣雖然導電性提高了，但是涂層的附著力、外觀、使用穩定性差，容易造成裂紋和剝落現象，而且只能制備深色的涂料。用貴金屬可獲導電性優異的材料，但會大大增加制品成本，且金屬離子在聚合物中的遷移會使表層電導率下降，造成材料導電性不穩定。

此外，若使用單一導電填料制備的屏蔽涂料屏蔽效能不夠理想，還對導電填料進行改性，一般是在價格低廉、質輕的材料顆粒表面通過各種方法包覆一層或是幾層電導率高、環境穩定性好、耐腐蝕的導電材料，制成核殼結構的導電填料，從而研制出導電性更好的復合型導電填料。

鍍銀銅粉導電涂層的SEM照片

三、導電涂料的應用

1.抗靜電涂料

如今高分子材料得到越來越廣泛的應用，但是由于其本身的不良導電性，高分子材料殼體表面會產生靜電荷甚至發生放電現象，影響使用。導電涂料可以使得本身不具備導電性的高分子材料表面金屬化，及時排除靜電荷，避免危害。

抗靜電涂料在管道運輸中也有著廣泛的應用。石油運輸過程中石油會與運輸石油的管道或儲存的油罐之間不斷摩擦產生靜電荷，如果積蓄的靜電荷得不到排除，就會有爆炸的危險，在它們的表面涂覆導電涂料后，便可起到良好的防范作用。

2.電磁波屏蔽導電涂料

導電涂料實現電磁波屏蔽主要體現有兩點：一是防止內部的電磁波輻射出去，防止信息泄露；而是屏蔽外部電磁波的干擾。電子設備內部都有微電流，很容易受電磁波的干擾，若它們的外殼采用的是塑料凳材料，便需要導電涂料的幫助才能具備對電磁波的屏蔽效能。

導電涂料能夠對電磁波進行吸收、反射和折射，不斷削弱電磁波，使電磁波的能量降到不能干擾儀器正常工作的程度。軍事上，當導電涂料應用于飛機雷達罩表面時，可以很好地解決天空中各種電磁波干擾的問題，增強飛機的綜合性能。

飛機的“大鼻子”——雷達罩

3.電加熱涂料

利用導電涂料可以實現電能到熱能的轉換，可代替傳統的金屬電熱絲生產多種多樣的電加熱設備，廣泛應用于飛機、輪船、動車、汽車玻璃的除霧、除霜以及嚴寒地區的防寒等。利用導電涂料的熱性能，可以改變被涂目標的電磁波輻射特性，抵抗紅外探測技術的偵測，被廣泛應用于現代軍事領域。

4.在電子電路中的應用

利用導電涂料直接在電路板上涂覆出相應的線路來代替傳統的金屬片傳導電流，可大大地節省金屬材料，同時由于導電涂料占用的空間較小，還可節省空間，滿足較小空間下的使用需求，如利用碳系導電涂料制作超薄開關，可以滿足在狹小空間安置開關的需求。

5.耐高溫防腐導電涂料

電力系統接地網的金屬接地極直接埋入地下，接地極與土壤中的水分和微生物的長期接觸，必然會發生氧化腐蝕現象，通過在接地極的表面涂覆耐腐蝕性導電涂料，可避免接地極與土壤的直接接觸，解決腐蝕問題。

6.充當反光涂料

某些金屬系導電涂料，由于其添加的導電金屬粒子本身的高亮度，使得導電涂料具有很高的光澤感，可以用在汽車的前大燈燈罩等處，實現反光功能，這也是金屬涂料除導電功能的另一個用途。

資料來源：

導電涂料的研制與應用，王道明。

導電涂料的制備與性能，李紅達。

摻雜型電磁屏蔽導電涂料研究進展，周雙喜，黃水梅，鄧文武，徐青，汪衛東。

粉體圈 作者：小榆