导电涂料是一种涂覆于无导电性的底材表面使之获得一定导电性的功能性涂料。导电涂料根据结构和导电机理可以分为本征型和填充型两大类。填充型（或称为掺合型、复合型）导电涂料通常由绝缘树脂和导电填料等组成。金属粉体是典型的导电填料，常见的有金、银、铜、镍等，其中铜和镍易氧化导致导电性降低，而金和铂成本高昂，所以银粉成为理想和广泛应用的导电填料之一。目前银系导电涂层已应用于电子元器件、柔性薄膜和太阳能电池等领域。导电性能是银导电涂料使用时的主要性能，而导电机理是开发高导电性能涂料的理论支撑。目前关于填充型导电涂料的导电机理已提出导电通道理论、渗流理论、隧道效应理论等和相应的模型，但这些理论模型只能解释部分体系中的导电规律。对于提高银涂层导电性能的研究主要集中在银粉和有机树脂载体方面，并开发出具有纳米树枝或纳米花瓣结构的银粉实现优异的导电性能，但对涂料导电性能影响因素的研究还不够全面。本文综述了现有的填充型导电涂料相关导电机理，并从银导电涂料组成成分角度阐述了其对涂层导电性能的影响，为银导电涂料、导电银浆、银导电胶等产品的开发研究提供帮助。

导电机理

1

1.1导电通道理论

导电通道理论认为是通过导电填料间的直接接触在绝缘聚合物基体中形成导电通路，此时涂层中的载流子通过粒子导电迁移的方式实现填充型涂料的导电。该理论是渗流理论发展的基础。

1.2渗流理论

渗流理论是目前发展最成熟，也是最广泛接受的宏观表征填充型导电涂料的导电机理，将涂层的体积电阻率随导电填料含量增加关系分成3个阶段。阶段Ⅰ中，导电填料孤立分散于绝缘树脂基体中，相当于串联的电容器，此时涂层电阻率很高；阶段Ⅱ中，导电填料间有不完全接触，相当于电阻与电容串并联，此时电阻率随导电填料含量增加迅速降低；阶段Ⅲ中，导电填料完全充分接触，相当于一个电阻，此时涂层的电阻率很低。将阶段Ⅱ中体积电阻率发生突变的临界导电填料含量称之为渗流阈值。

对于渗流理论现在有很多统计模型，常见的有基于二元混合物体系的经典统计渗流模型公式，基于Flory的凝胶化理论提出电阻率模型，以及Gurland提出的“平均接触数”模型。但这些模型主要是基于二元体系的二维导电网络模型，实际导电填料的形态更为复杂，因此有研究学者提出了排斥体积理论等更高维度的导电网络理论。

1.3界面热力学理论

有部分学者从分子热力学角度，考虑固化后涂层中树脂基体和导电填料界面间的相互作用的影响，提出了相关导电性能突变点的理论模型，统称为界面热力学理论。主要包括：依据化学热力学建立的Sumita模型；考虑到界面自由能并引入动力学参数提出的Miyasaka模型；以及基于非平衡热力学原理提出的动态界面模型等。但界面热力学理论方程假设颇多，不能真实准确地反应描述导电粒子与树脂之间的相互作用。

1.4其他理论

隧道效应是应用量子力学来探究电阻率变化，内容是在一定电场或热振动下，电子可以越过很低的势垒实现电子跃迁薄树脂层（<100nm）形成导电通路的理论。场致发射导电理论也可以归属到隧道效应中，但与一般的隧道效应学说有所不同，特指导电粒子间距<10nm时，粒子间的强大电场产生发射电子使树脂层具有导电能力。隧道理论和场致发射理论只有导电填料粒子分布在一定的浓度范围时才能起主要的导电作用。有效介质理论先是基于复合材料研究，提出将材料的宏观性能平均化假设成单相介质，称为“有效介质”。初期有效介质理论的前提是导电填料能被某一物质均一的包覆且完全填满，但实际并不满足条件，因此该理论有很大的缺陷。

这些理论分别从宏观和微观角度解释了填充型导电涂料固化后涂层中导电通路的形成及其实现导电的方式。其中渗流理论是宏观角度分析中广泛认可的理论，较充分解释了涂层导电性能随银粉含量增加发生的变化。隧道效应是微观角度分析中广泛认可的理论，解释了涂层内部的导电填料表面存在有机物但涂层能导电的原因。但单一的理论不足以充分解释填充型导电涂料的导电机制，因为每种理论所对应的涂层体系和假设在现实制备的涂层中均同时存在，因此实际的导电行为应是多....