導電高分子複合材料的一個最重要的特徵就是其電導率隨導電填料粒子體積分數的增加呈非線性的遞增，當導電粒子的體積分數增大到某一臨界值時，其電導率突然增大， 變化幅度可達10個數量級以上； 然後， 隨導電粒子體積分數的增加電導率緩慢減小，這種現象被稱為導電逾滲現象， 相應的導電粒子體積分數的臨界值稱為逾滲閾值(percolation threshold)。
基本介紹
- 中文名：逾滲閾值
- 提出者：S.R.Broadbent和J.M.Hammersley
- 提出時間：1957年
- 適用範圍：導電高分子複合材料
逾滲含義,逾滲理論,
逾滲含義
逾滲概念是由S.R.Broadbent和J.M.Hammersley於1957年首先引入的,用於描述流體在無序多孔介質中流動。所謂逾滲是指在一元或者多元體系中，體系以外的一種介質通過一定的路徑進入體系內的過程。它是一種廣泛存在的物理現象,既存在於微觀世界又存在於巨觀世界，如液體可以借擴散及逾滲過程穿過無序的介質，煙在房間內的擴散過程,粘土吸附液體的過程，染料進入織染物質的過程等等。
導電複合材料產生逾滲現象的原因是：隨著導電粒子濃度的增加，導電粒子之間開始相互接觸，當形成連續導電逾滲網路時，材料的電導率突然迅速增加。
逾滲理論
逾滲理論是處理強無序和具有隨機幾何結構系統常用的理論方法之一。這一理論研究的中心內容是:當系統的成分或某種意義上的密度變化達到一定值(稱為逾滲閾值)時，在逾滲閾值處系統的一些物理性質會發生尖銳的變化,即在逾滲閾值處，系統的一些物理現象的連續性會消失(而從另一方面看,則是突然出現)。
經典滲透理論電導率計算公式
經典滲透理論電導率計算公式經典統計的逾滲理論(Kirkpatrick-Zallen)模型
Kirkpatrick、Zallen等借用Flory凝膠理論描述導電網路的形成,並提出經典統計的逾滲理論方程:
對於二維體系x的典型值為1.3;對於三維體系x為1.9,並推斷出,球狀粒子只有體積分數達到16%以上時,才會形成導電網路,該模型不僅可以用於計算電導率,還可以通過計算x、v得到粒子在體系內的分布狀況。
