[实用新型]一种类正多边形三维导电网络结构

说明书

技术领域

本实用新型提供了一种类正多边形三维导电网络结构，属于填充型导电聚合物导电网络结构设计与制造技术领域。

背景技术

填充型导电聚合物是当前材料领域中研究的重要内容，即在聚合物基体中加入导电填料，采用物理或化学方法得到的多相复合材料。然而，由于导电填料为无机物材料，其本身与聚合物基体之间连接力太弱，此外，由无机物材料形成的导电通路如同数量众多且相互贯通的裂纹布满整个体系，对聚合物基体产生较大的割裂和破坏作用，使得导电聚合物的力学性能恶化。因此，导电复合材料电学性质的优越与否，关键在于导电填料的排列方式及导电填料与有机基体的相互作用。通常制得的导电复合材料由于导电粒子在导电复合材料中的分布是无序的，导电网络是杂乱无章的，导电粒子用量较大，成本较高，并且随着导电填料含量的增加，导电复合材料的力学性能等性能也大大降低，很难保证导电复合材料电学性能与力学性能之间的协调统一。

类正多边形三维导电网络利用层层叠加思想，将连续的导电网络空间分解到多个层板单元上，使得导电填料的加入在基体中产生的裂纹在每一层上是不连续的，上下层之间通过有限个点接触形成空间上的导电通路，保证导电性的同时降低了导电填料用量，减少了导电填料对聚合物基体产生较大的割裂和破坏作用，保留了基体原有的优异特性，解决了导电复合材料导电性能与力学性能之间的协调统一的问题，使二者俱佳。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种类正多边形三维导电网络结构，以协调导电复合材料导电性能与力学性能之间的平衡与统一，使二者俱佳，同时兼顾导电复合材料的生产效率和成本。

为了实现上述的技术特征，本实用新型的目的是这样实现的：一种类正多边形三维导电网络结构，它包括多层单胞分解单元，所述单胞分解单元包括一号单胞分解单元、二号单胞分解单元、三号单胞分解单元、四号单胞分解单元和五号单胞分解单元。

所述一号单胞分解单元包括一号正六边形分解体，一号正六边形分解体规则的排列在有机基体薄膜上，所述一号正六边形分解体采用导电填料填充而成。

所述二号单胞分解单元包括二号正六边形分解体，二号正六边形分解体规则的排列在有机基体薄膜上，所述一号正六边形分解体采用导电填料填充而成。

所述三号单胞分解单元包括三号正六边形分解体，三号正六边形分解体规则的排列在有机基体薄膜上，所述三号正六边形分解体采用导电填料填充而成。

所述四号单胞分解单元包括一号重叠区导电柱，一号重叠区导电柱规则的排列在有机基体薄膜上，所述一号重叠区导电柱采用导电填料填充而成。

所述五号单胞分解单元包括二号重叠区导电柱，二号重叠区导电柱规则的排列在有机基体薄膜上，所述二号重叠区导电柱采用导电填料填充而成。

所述一号正六边形分解体、二号正六边形分解体和三号正六边形分解体组合重叠之后形成蜂窝状的正六边形结构。

所述导电填料炭黑、细鳞片石墨、微晶石墨片铝粉、铜粉中的一种或几种与有机物混合制成的浆料。

所述四号单胞分解单元设置在一号单胞分解单元和二号单胞分解单元之间。

所述五号单胞分解单元设置在二号单胞分解单元和三号单胞分解单元之间。

所述一号单胞分解单元、二号单胞分解单元、三号单胞分解单元、四号单胞分解单元和五号单胞分解单元的层数为多层。

本实用新型有如下有益效果：

通过将一号单胞分解单元、四号单胞分解单元、二号单胞分解单元、五号单胞分解单元和三号单胞分解单元按照顺序依次叠加进而形成正六边形蜂窝结构，并且通过多层分解单元叠加组装，这种含有类正多边形三维导电网络结构的导电复合材料，将导电填料整体分散而又局部集中，导电颗粒不是杂乱无章地分布于整个复合材料中，而是集中于导电填料中，导电填料只填充于类正多边形三维导电网络路径中，并且该导电网络结构在空间上的导通路径的条数较多，保障并提高了该种导电复合材料的导电性能。同时，通过分型，避免了导电填料在有机基体中的杂乱无章的排列，大大减少了由于分布不均导致的材料内部的缺陷，结合层板单元之间导电路径的错开排列，使得层板单元中导电填料的加入在基体材料中早成的微裂纹是不连续的，长期使用中有效制止了微裂纹延伸扩展，从而相对提高了其力学性能，通过这样方法实现了导电性能与力学性能的协调统一，制得的导电复合材料电导率高，使用寿命长。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1为将正六边形单胞分解成三个单元示意图。