防靜電陶瓷

防靜電陶瓷作為一種新型的防靜電材料，具有美觀、防火、耐腐蝕、耐磨、不起塵、強度高、耐久性好等優點。一般防靜電陶瓷主要是通過摻和法製備的，也就是通過在基體中摻入一定量的導電填料-銻摻雜的氧化錫（ATO）再通過煅燒而形成的複合導電材料。

防靜電陶瓷材料一般是採用相複合技術，即外加導電性成分與陶瓷相結合，使導電顆粒在陶瓷中形成連續的導電通道，當材料的表面電阻為105～109Ω時，積聚的靜電會被儘快地釋放，從而達到防靜電的效果。

基本介紹

• 中文名：防靜電陶瓷 
• 簡介：一種新型防靜電材料 
• 特性：防靜電、防火、耐腐蝕、耐磨、不起塵、強度高、耐久性好 

防靜電陶瓷類型

添加導電填料

防靜電陶瓷的基體一般是不導電的，通過添加導電填料可使其具備導電能力。按照形貌的不同，添加的導電填料主要分為導電粉末和導電纖維。

常用的導電粉末主要有 ATO，AZO，ZrB2，TiC，SiC，TiB2，TiN and TiB 等。ATO 是常見的導電粉末，具有良好的導電性。而新出現的 ATO 的替代材料AZO 則具有更優良的性能，電阻率小( 製得的AZO 薄膜樣品的電阻率已經達到了 8 × 10 － 4 Ω·cm) ，熱穩定性好，無毒，原材料 Zn 和 Al 儲量豐富、價格低廉，更易於刻蝕，易於實現摻雜，且在電漿中穩定性好等優點。

導電纖維一般指電阻率小於 108 Ω·cm 的纖維( 20 ℃，65% ＲH) ，導電性能優良的纖維，其電阻率在 102 ～ 105 Ω·cm 甚至小於10 Ω·cm。導電纖維是以電子導電為機理的功能纖維，通過電子傳導和電暈放電來消除靜電。碳納米管( CNT) 、石墨烯，都是性能優良、套用廣泛的導電纖維。還有另外一類導電纖維是在基體材料上沉積一層導電相製得的。導電纖維不僅可以改善材料的導電性能，還能大大提高材料的力學性能，例如碳納米管。

添加非導電填料

添加非導電填料的防靜電陶瓷，是通過加入填料後產生離子空位，由離子空位的定向移動來實現導電。在陶瓷基體材料中加入不同價態的同種類型的離子，會有離子空位產生，離子空位的遷移產生電荷遷移，離子空位的遷移率越大，導電性越好。離子空位的遷移速率與溫度、離子空位的種類等有關。離子空位的遷移速率隨溫度升高而變大。因為陽離子半徑比陰離子小，所以陽離子空位遷移時的阻力更小，遷移速率更大。如果是氧離子空位，則還與氧分壓有關，隨著兩端氧分壓的差值增大遷移速度變快，導電性更好。