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 塑料能導(dǎo)電，不要說普通人不相信，就是科學(xué)家中也沒有幾個人相信。可是一次偶然事件讓它成為現(xiàn)實(shí)，參與這項(xiàng)工作的三位科學(xué)家也有幸成為2000年度譜貝爾化學(xué)獎得主。這三位科學(xué)家是美國的艾倫·黑格教授和艾倫·馬克迪爾米德教授以及日本的白川英樹教授，他們是因1977年發(fā)現(xiàn)導(dǎo)電聚合物——聚乙炔而獲獎的。今天我們就一起來了解一下能導(dǎo)電的塑料到底厲害到哪？

導(dǎo)電塑料介紹

導(dǎo)電塑料是將樹脂作為基材和導(dǎo)電添加劑混合，用塑料的加工成型方式進(jìn)行加工的功能型高分子材料。一般來說，物體的導(dǎo)電性有四種形態(tài)：絕緣體、半導(dǎo)體、導(dǎo)體和超導(dǎo)體。導(dǎo)電塑料實(shí)現(xiàn)了從絕緣體到半導(dǎo)體再到導(dǎo)體的巨大變化，是所有物質(zhì)中能夠完成這種可能性變化跨度最大的。

與傳統(tǒng)的材料相比，它具有重量輕、易成型、電阻率可調(diào)節(jié)等特點(diǎn)，并可以方便地通過分子設(shè)計(jì)合成或復(fù)合成多種多樣結(jié)構(gòu)的材料。導(dǎo)電塑料按照導(dǎo)電性能可分為：絕緣體、防靜電體、導(dǎo)電體和高導(dǎo)電體；按制作方法可分為結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電塑料和復(fù)合型導(dǎo)電塑料；按用途可分為抗靜電材料、導(dǎo)電材料和電磁波屏蔽材料。

• 基材可以包括：PC/ABS、PC、ABS、PA、PPE 等；

• 導(dǎo)電纖維主要有：鍍鎳碳纖維、不銹鋼纖維等；

• 導(dǎo)電塑料兼有EMI屏蔽功能和接地功能。

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導(dǎo)電塑料生產(chǎn)工藝

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導(dǎo)電塑料優(yōu)勢

1. 根據(jù)產(chǎn)品要求設(shè)計(jì)屏蔽效能

導(dǎo)電塑料作為一類新型的電磁屏蔽復(fù)合材料，屏蔽效能可在30-90dB之間調(diào)節(jié)，且可用產(chǎn)品的厚度來調(diào)節(jié)屏蔽效能。

2. 防腐性能好，使用壽命長

導(dǎo)電塑料常以高性能工程塑料（如ABS+PC等）為基材，具有非常優(yōu)異的耐化學(xué)腐蝕性、可加工性和低的生產(chǎn)能耗。具有非常強(qiáng)的耐腐蝕性，使其成為惡劣環(huán)境下戶外應(yīng)用的理想選擇。

3.  可加工結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的產(chǎn)品，降低成本

對于相同體積的零部件而言，導(dǎo)電塑料比鋁合金的原料成本價(jià)略高，而從加工成本看，由于鋁合金的加工工藝流程較為復(fù)雜（金屬原料→熱處理→鑄造→精密鍛造（冷擠壓、冷鍛、熱鍛壓）→機(jī)械加工→精密切削→拋光→噴砂→拉絲→激光雷射雕刻→陽極氧化上色→多次二次氧化上色），而導(dǎo)電塑料加工工藝較為簡單（纖維表面金屬化→塑料包覆→造粒→注塑→成形→上色等工藝），加工設(shè)備要求較低，加工周期短，生產(chǎn)效率高，工藝成本相對較低。

4. 環(huán)保

導(dǎo)電塑料不含任何違禁成分，遵守全球各地的環(huán)境保護(hù)法規(guī)，例如“歐盟有害物質(zhì)限制法規(guī)”（RoHS）、“瑞典專業(yè)雇員聯(lián)盟”（TCO）和“化學(xué)品注冊、評估、許可和限制，是歐盟對進(jìn)入其市場的所有化學(xué)品進(jìn)行預(yù)防性管理的法規(guī)”（REACH）等，符合相關(guān)環(huán)保規(guī)定。

5. 易回收

當(dāng)產(chǎn)品壽命結(jié)束時，導(dǎo)電塑料可以回收，用粉碎機(jī)再次研磨，符合嚴(yán)格的廢品處理規(guī)定。它不像油漆過或鍍有金屬層的物品需要進(jìn)行昂貴的脫模處理，徹底解決了回收問題。在運(yùn)行、啟動、關(guān)機(jī)等正常生產(chǎn)過程中可能會產(chǎn)生廢料，但這些廢料可以重新研磨和使用，從而避免了生產(chǎn)過程中的浪費(fèi)。

6. 密度低

導(dǎo)電塑料產(chǎn)品最重時不足常用金屬零件的四分之一。其密度為1.2至1.4g/cm3，是鋁密度(2.7g/cm3)的一半，并且遠(yuǎn)小于其它常用金屬的密度。重量輕，加上能夠成型的壁厚薄至1.0mm或?yàn)殇X壓鑄件的一半，從而使得零件的重量減輕75%。雖然由于密度大幅降低，但它壁厚必須大于沖彎不銹鋼金屬零件，但其重量可以比不銹鋼零件輕50%。對于手持設(shè)備應(yīng)用等，可以幫助減輕重量和節(jié)省成本。

圖 材料密度對比 （來源：FRD飛榮達(dá)）

導(dǎo)電塑料具有輕質(zhì)、高強(qiáng)度、抗腐蝕、耐高溫、成本低、易加工等特點(diǎn)，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。其在性能、成本（尤其是復(fù)雜零部件）等方面有著鋁合金材料不可替代的優(yōu)勢，將會在電子行業(yè)及其它方面都有著非常廣泛和樂觀的應(yīng)用前景，由導(dǎo)電塑料替代目前電子行業(yè)廣泛應(yīng)用的金屬機(jī)殼及零部件將成為未來市場的發(fā)展趨勢

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導(dǎo)電材料應(yīng)用

之前的方案為鋁合金壓鑄件，成本高，生產(chǎn)效率低；采用導(dǎo)電材料后性能可以滿足客戶隔離度要求，成本大幅降低，重量降低一半。

圖 屏蔽腔 

之前采用的方案為普通ABS鍍鉻，長期使用鍍層易脫落從而使產(chǎn)品功能失效；采用導(dǎo)電材料，成本沒有增加，但產(chǎn)品可靠性好。

圖 屏蔽腔

客戶最初方案為普通ABS加鈑金屏蔽蓋，該方案成本高、需要組裝工序。采用導(dǎo)電塑料，將先前的兩個零件整合成一個零件，一體方案，組裝方便，成本降低。

圖 電源蓋板

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