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| − | 导体(conductor)是指电阻率很小且易于传导电流的物质。导体中存在大量可自由移动的带电粒子称为载流子。在外电场作用下，载流子作定向运动，形成明显的电流。 | + | 导体(conductor)是指[[ 电阻率]] 很小且易于传导[[ 电流]] 的[[ 物质]] 。导体中存在大量可自由移动的带电粒子称为[[ 载流子]] 。在外[[ 电场]] 作用下，载流子作定向运动，形成明显的电流。 |
| − | + | [[ 金属]] 是最常见的一类导体。金属[[ 原子]] 最外层的价[[ 电子]] 很容易挣脱[[ 原子核]] 的束缚，而成为[[ 自由电子]] ，留下的正[[ 离子]](原子实)形成规则的点阵。金属中自由电子的浓度很大，所以金属导体的[[ 电导率]] 通常比其他导体材料的大。金属导体的[[ 电阻率]] 一般随[[ 温度]] 降低而减小。在极低温度下，某些金属与[[ 合金]] 的[[ 电阻率]] 将消失而转化为"[[ 超导体]]"。<ref>[https://wenda.so.com/q/1458760886720714 导体],360搜索网，2015.03.10</ref> | |
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[[File:T014f5d19b6ec7e4893.jpg|缩略图|350px|[https://image.so.com/view?q=%E5%AF%BC%E4%BD%93&src=srp&correct=%E5%AF%BC%E4%BD%93&ancestor=list&cmsid=c46ce5c10ccc4495233edd5878fe127c&cmran=0&cmras=6&cn=0&gn=0&kn=30&fsn=110&adstar=0&clw=246#id=865a4efe7683bb1d98d1979b047411ed&currsn=0&ps=88&pc=88 原图链接][http://mini.eastday.com/404.html 图片来源于东方网]]] | [[File:T014f5d19b6ec7e4893.jpg|缩略图|350px|[https://image.so.com/view?q=%E5%AF%BC%E4%BD%93&src=srp&correct=%E5%AF%BC%E4%BD%93&ancestor=list&cmsid=c46ce5c10ccc4495233edd5878fe127c&cmran=0&cmras=6&cn=0&gn=0&kn=30&fsn=110&adstar=0&clw=246#id=865a4efe7683bb1d98d1979b047411ed&currsn=0&ps=88&pc=88 原图链接][http://mini.eastday.com/404.html 图片来源于东方网]]] | ||
| − | 金属是最常见的一类导体。金属中的原子核和内层电子构成原子实，规则地排列成点阵，而外层的价电子容易挣脱原子核的束缚而成为自由电子，它们构成导电的载流子 | + | 金属是最常见的一类导体。[[ 金属]] 中的[[ 原子核]] 和内层[[ 电子]] 构成原子实，规则地排列成点阵，而外层的价电子容易挣脱原子核的束缚而成为[[ 自由电子]] ，它们构成导电的载流子。 |
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| + | 金属中自由电子的浓度很大，每立方厘米约10个，因此金属导体的电阻率很小，电导率很大。金属的[[电阻率]]为10-10欧·米，一般随温度降低而减小。金属导电过程中不引起[[化学]]反应，也没有显著的物质转移，称为第一类导体。<ref>[https://baike.so.com/doc/5351842-5587300.html 导体],360搜索网</ref> | ||
=='''液体导体'''== | =='''液体导体'''== | ||
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| − | + | [[ 电解质]] 的[[ 溶液]] 或称为电解液的熔融电解质也是导体，其载流子是正负[[ 离子]] 。实验发现，大部分纯液体虽然也能离解，但离解程度很小，因而不是导体。如纯水的[[ 电阻率]] 高达10欧·米，比金属的电阻率大10-10倍。但如果在纯水中加入一点[[ 电解质]] ，离子浓度大为增加，使电阻率大为降低，成为导体。 | |
| − | + | <ref>[https://wenku.baidu.com/view/9a9d5380fad6195f302ba602.html 导体的分类],百度网</ref> | |
| − | 电解液的电阻率比金属的大得多，这是因为电解液中的载流子浓度比金属小得多，而且离子与周围介质的作用力较大，使它在外电场中的迁移率也要小得多。电解液在通电过程中伴随有化学变化，且有物质的转移，称为第二类导体。它常应用于电化学工业，如电解提纯、电镀等。而把导电过程中不引起化学变化，也没有显著物质转移的导体，如金属，称为"第一类导体"。 | + | 电解液的电阻率比金属的大得多，这是因为电解液中的载流子浓度比金属小得多，而且离子与周围[[ 介质]] 的作用力较大，使它在外电场中的迁移率也要小得多。电解液在通电过程中伴随有[[ 化学]] 变化，且有物质的转移，称为第二类导体。它常应用于电化学工业，如[[ 电解]] 提纯、[[ 电镀]] 等。而把导电过程中不引起化学变化，也没有显著物质转移的导体，如金属，称为"第一类导体"。<ref>[https://baike.so.com/doc/5351842-5587300.html 导体],360搜索网</ref> |
=='''气体导体'''== | =='''气体导体'''== | ||
| − | + | [[ 电离]] 的[[ 气体]] 也能导电(气体导电)，其中的[[ 载流子]] 是[[ 电子]] 和正负[[ 离子]] 。通常情形下，气体是良好的[[ 绝缘体]] 。如果借助于外界原因，如加热或 用[[X 射线]] 、[[ γ射线]] 或[[ 紫外线]] 照射，可使气体分子离解，因而电离的气体便成为导体。 | |
| − | 电离气体的导电性与外加电压有很大关系，且常伴有发声、发光等物理过程。电离气体常应用于电光源制造工业。气体由于外界电离剂作用下的导电称为气体的非自持放电。随着外加电压增大，电流亦增大，电压增大到一定值时非自持放电达到饱和，继续再增加电压到某一定值后电流突然急剧增加，这时即使撤去电离剂，仍能维持导电，气体就由非自持放电过渡到自持放电。 | + | 电离气体的导电性与外加[[ 电压]] 有很大关系，且常伴有发声、发光等[[ 物理]] 过程。电离气体常应用于电光源制造工业。气体由于外界电离剂作用下的导电称为气体的非自持[[ 放电]] 。随着外加电压增大，[[ 电流]] 亦增大，电压增大到一定值时非自持放电达到饱和，继续再增加电压到某一定值后电流突然急剧增加，这时即使撤去电离剂，仍能维持导电，气体就由非自持放电过渡到自持放电。 |
| − | 气体自持放电的特性取决于气体的种类、压强、电极材料、电极形状、电极温度、两极间距离等多种因素。条件不同，自持放电采取不同的形式，有辉光放电、弧光放电和电晕放电等。气体的非自持放电和自持放电有许多实际应用。 | + | 气体自持放电的特性取决于气体的种类、压强、[[ 电极]] 材料、电极形状、电极温度、两极间距离等多种因素。条件不同，自持放电采取不同的形式，有[[ 辉光放电]] 、[[ 弧光放电]] 和[[ 电晕放电]] 等。气体的非自持放电和自持放电有许多实际应用。 |
=='''超导体'''== | =='''超导体'''== | ||
[[File:Re 4fed1ee878744.jpg|缩略图|350px|[https://image.so.com/view?q=%E5%AF%BC%E4%BD%93&src=srp&correct=%E5%AF%BC%E4%BD%93&ancestor=list&cmsid=c46ce5c10ccc4495233edd5878fe127c&cmran=0&cmras=6&cn=0&gn=0&kn=30&fsn=110&adstar=0&clw=246#id=7b3b5388f612da050c27988b878273e4&currsn=0&ps=88&pc=88 原图链接][http://tech.ifeng.com/discovery/front/detail_2012_06/29/15659722_0.shtml 图片来源于凤凰网]]] | [[File:Re 4fed1ee878744.jpg|缩略图|350px|[https://image.so.com/view?q=%E5%AF%BC%E4%BD%93&src=srp&correct=%E5%AF%BC%E4%BD%93&ancestor=list&cmsid=c46ce5c10ccc4495233edd5878fe127c&cmran=0&cmras=6&cn=0&gn=0&kn=30&fsn=110&adstar=0&clw=246#id=7b3b5388f612da050c27988b878273e4&currsn=0&ps=88&pc=88 原图链接][http://tech.ifeng.com/discovery/front/detail_2012_06/29/15659722_0.shtml 图片来源于凤凰网]]] | ||
| − | 指导电材料在温度接近绝对零度的时候，物体分子热运动下材料的电阻趋近于0的性质。"超导体"是指能进行超导传输的导电材料。 | + | 指导电材料在温度接近[[ 绝对零度]] 的时候，物体[[ 分子热运动]] 下材料的电阻趋近于0的性质。"[[ 超导体]]"是指能进行超导传输的导电材料。 |
| + | 零电阻：超导材料处于超导态时[[电阻]]为零，能够无损耗地传输电能。如果用[[磁场]]在超导环中引发[[感应电流]]，这一电流可以毫不衰减地维持下去。这种"持续电流"已多次在实验中观察到。 | ||
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| + | 抗磁性：超导材料处于超导态时，只要外加[[磁场]]不超过一定值，[[磁力线]]不能透入，超导材料内的磁场恒为零。 | ||
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| + | 临界温度；外磁场为零时超导材料由正常态转变为超导态(或相反)的[[温度]]，以Tc表示。Tc值因材料不同而异。已测得超导材料的最低Tc是[[钨]]，为0.012K。到1987年，临界温度最高值已提高到100K左右。<ref>[http://www.doc88.com/p-434727469369.html 超导体的分类和特性],道客巴巴网</ref> | ||
=='''导体材料'''== | =='''导体材料'''== | ||
===金属材料=== | ===金属材料=== | ||
| − | 导电材料是用以传递电流而又没有或很小电能损失的材料，主要以电线、电缆为代表。随着电子工业的发展，传送弱电流的导电涂料、胶粘剂和透明导电材料等的应用也十分广泛。导电材料的基本性质以电阻率表征。 | + | 导电材料是用以传递[[ 电流]] 而又没有或很小电能损失的材料，主要以电线、[[ 电缆]] 为代表。随着电子工业的发展，传送弱电流的导电涂料、胶粘剂和透明导电材料等的应用也十分广泛。导电材料的基本性质以[[ 电阻率]] 表征。 |
| − | 电线、电缆所用材料主要是铜、铝及其合金。铜作为导电材料大都是电解铜，含铜量为99.97%一99.98%，含有少量金属杂质和氧，其中的杂质会降低电导率，铜中含有氧也使产品性能大大下降。一种无氧铜性能稳定、抗腐蚀、延展性好、抗疲劳，可拉成很细的丝，适合于做海底同轴电缆的外部软线，也可用于太阳能电池。 | + | 电线、电缆所用材料主要是[[ 铜]] 、[[ 铝]] 及其合金。铜作为导电材料大都是电解铜，含铜量为99.97%一99.98%，含有少量金属杂质和氧，其中的杂质会降低电导率，铜中含有氧也使产品性能大大下降。一种无氧铜性能稳定、抗腐蚀、延展性好、抗疲劳，可拉成很细的丝，适合于做海底同轴电缆的外部软线，也可用于太阳能电池。 |
| − | + | [[ 铝]] 导线与铜导线相比，电导率低，但其质量轻，相对[[ 密度]] 只有铜的1/3，这是铝导线的一大优点。主要用作送电线和配电线。对于160kV以上的高压电线，往往用钢丝增强的铝电缆或[[ 铝合金]] 线。 | |
===电阻元件=== | ===电阻元件=== | ||
[[File:Made-in-china.jpg|缩略图|350px|[https://image.so.com/view?q=%E5%AF%BC%E4%BD%93&src=srp&correct=%E5%AF%BC%E4%BD%93&ancestor=list&cmsid=c46ce5c10ccc4495233edd5878fe127c&cmran=0&cmras=6&cn=0&gn=0&kn=30&fsn=110&adstar=0&clw=246#id=ecaa96f30bbfbb68775b5828aba8bf4c&currsn=0&ps=88&pc=88 原图链接][http://www.ahlvbao.com/display.asp?id=1157 图片来源于绿宝电缆网]]] | [[File:Made-in-china.jpg|缩略图|350px|[https://image.so.com/view?q=%E5%AF%BC%E4%BD%93&src=srp&correct=%E5%AF%BC%E4%BD%93&ancestor=list&cmsid=c46ce5c10ccc4495233edd5878fe127c&cmran=0&cmras=6&cn=0&gn=0&kn=30&fsn=110&adstar=0&clw=246#id=ecaa96f30bbfbb68775b5828aba8bf4c&currsn=0&ps=88&pc=88 原图链接][http://www.ahlvbao.com/display.asp?id=1157 图片来源于绿宝电缆网]]] | ||
| − | 电力、电子工业方面应用的电阻元件，其阻抗性质大都是欧姆型的（纯电阻）。电子方面要求的电阻值范围在103Ω—108Ω之间，要求用于制作电阻的材料电阻率ρ<10-6Ω·m，做成的电子元件的电阻值稳定，温度系数小。还有的电阻元件是用于做电热元件或发光元件。 | + | 电力、电子工业方面应用的[[ 电阻]] 元件，其阻抗性质大都是[[ 欧姆]] 型的（纯电阻）。电子方面要求的电阻值范围在103Ω—108Ω之间，要求用于制作电阻的材料[[ 电阻率]] ρ<10-6Ω·m，做成的电子元件的电阻值稳定，温度系数小。还有的电阻元件是用于做电热元件或发光元件。 |
| − | 用来做电阻的金属材料有电子线路应用的精密电阻合金，如锰-铜合金，铜-镍合金。后者的电阻温度系数最小。这类合金的最终热处理是均匀退火，尤其在做成成品以后，还要进行一次低温长时间退火，以保证电学性能稳定。用来做发热元件的金属材料是镍-铬合金和铁-铬-铝合金。 | + | 用来做电阻的[[ 金属]] 材料有电子线路应用的精密电阻合金，如[[ 锰-铜合金]] ，[[ 铜-镍合金]] 。后者的[[ 电阻温度系数]] 最小。这类合金的最终[[ 热处理]] 是均匀[[ 退火]] ，尤其在做成成品以后，还要进行一次低温长时间退火，以保证电学性能稳定。用来做发热元件的金属材料是[[ 镍-铬合金]] 和[[ 铁-铬-铝合金]] 。 |
===固体电解质=== | ===固体电解质=== | ||
[[File:T016dbb7a4c3de338fc.jpg|缩略图|350px|[https://image.so.com/view?q=%E5%AF%BC%E4%BD%93&src=srp&correct=%E5%AF%BC%E4%BD%93&ancestor=list&cmsid=c46ce5c10ccc4495233edd5878fe127c&cmran=0&cmras=6&cn=0&gn=0&kn=30&fsn=110&adstar=0&clw=246#id=f2bc620215028c852c6a71e999240a66&currsn=0&ps=88&pc=88 原图链接][http://www.southmoney.com/gupiao/glg/201710/1682634.html 图片来源于南方财富网]]] | [[File:T016dbb7a4c3de338fc.jpg|缩略图|350px|[https://image.so.com/view?q=%E5%AF%BC%E4%BD%93&src=srp&correct=%E5%AF%BC%E4%BD%93&ancestor=list&cmsid=c46ce5c10ccc4495233edd5878fe127c&cmran=0&cmras=6&cn=0&gn=0&kn=30&fsn=110&adstar=0&clw=246#id=f2bc620215028c852c6a71e999240a66&currsn=0&ps=88&pc=88 原图链接][http://www.southmoney.com/gupiao/glg/201710/1682634.html 图片来源于南方财富网]]] | ||
| − | 根据物质在溶解或熔融状态下是否导电，人们将其分为电解质和非电解质两大类。如盐（NaCl）就是典型的电解质，糖就是非电解质。但在20世纪60年代初，人们发现还有些物质在低于熔点温度下的固体状态，也有高的离子导电特性，这类物质就叫做固体电解质。固体电解质导电的本质在于内部带电氧离子的运动。晶格结构不同，离子排列方式不同，对氧离子的活动能力有很大影响。另外，如果晶格完美无缺，离子运动也较困难，若通过掺杂的方法产生大量缺陷就能提高电导率。 | + | 根据物质在[[ 溶解]] 或[[ 熔融]] 状态下是否[[ 导电]] ，人们将其分为[[ 电解质]] 和非电解质两大类。如[[ 盐]] （NaCl）就是典型的电解质，糖就是非电解质。但在20世纪60年代初，人们发现还有些物质在低于熔点温度下的固体状态，也有高的离子导电特性，这类物质就叫做固体电解质。 |
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| + | 固体电解质导电的本质在于内部带电氧离子的运动。晶格结构不同，离子排列方式不同，对[[ 氧]] 离子的活动能力有很大影响。另外，如果晶格完美无缺，离子运动也较困难，若通过掺杂的方法产生大量缺陷就能提高[[ 电导率]] 。 | ||
| − | + | [[ 固体电解质]] 在高技术中有重要作用，如[[ 氧化锆]][[ 陶瓷]] 固体电解质就是燃料[[ 电池]] 的心脏；还可以做磁流体[[ 发电机]] 的电极材料；[[ 电解]] 水制氢中的隔膜采用的也是固体电解质，它还可以用来制成氧敏元件，广泛用于汽车尾气检测、金属冶炼过程中氧的在线分析等。 | |
===导电高分子材料与电子浆料=== | ===导电高分子材料与电子浆料=== | ||
| − | + | [[ 高分子]] 材料属于[[ 共价键]] 结合的大[[ 分子]] 链结构，[[ 电子]] 被紧紧束缚，属于[[ 绝缘材料]] 。随着科学技术的发展，人们采用多种技术使某些高分子材料也具有了导电性。可以将高分子导电材料分为3类：抗静电表面活性剂、导电材料（[[ 碳]] 、金属粉）与高分子材料复合、结构型导电高分子材料。另外，由于电子技术的特殊要求，电子浆料也成为一种重要的新型材料。 | |
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2019年9月25日 (三) 10:38的版本
导体
| 导体 | |
|---|---|
导体(conductor)是指电阻率很小且易于传导电流的物质。导体中存在大量可自由移动的带电粒子称为载流子。在外电场作用下，载流子作定向运动，形成明显的电流。
金属是最常见的一类导体。金属原子最外层的价电子很容易挣脱原子核的束缚，而成为自由电子，留下的正离子(原子实)形成规则的点阵。金属中自由电子的浓度很大，所以金属导体的电导率通常比其他导体材料的大。金属导体的电阻率一般随温度降低而减小。在极低温度下，某些金属与合金的电阻率将消失而转化为"超导体"。[1]
基本信息
中文名称 ：导体
外文名称 ：conductor
金属导体
金属是最常见的一类导体。金属中的原子核和内层电子构成原子实，规则地排列成点阵，而外层的价电子容易挣脱原子核的束缚而成为自由电子，它们构成导电的载流子。
金属中自由电子的浓度很大，每立方厘米约10个，因此金属导体的电阻率很小，电导率很大。金属的电阻率为10-10欧·米，一般随温度降低而减小。金属导电过程中不引起化学反应，也没有显著的物质转移，称为第一类导体。[2]
液体导体
电解质的溶液或称为电解液的熔融电解质也是导体，其载流子是正负离子。实验发现，大部分纯液体虽然也能离解，但离解程度很小，因而不是导体。如纯水的电阻率高达10欧·米，比金属的电阻率大10-10倍。但如果在纯水中加入一点电解质，离子浓度大为增加，使电阻率大为降低，成为导体。 [3] 电解液的电阻率比金属的大得多，这是因为电解液中的载流子浓度比金属小得多，而且离子与周围介质的作用力较大，使它在外电场中的迁移率也要小得多。电解液在通电过程中伴随有化学变化，且有物质的转移，称为第二类导体。它常应用于电化学工业，如电解提纯、电镀等。而把导电过程中不引起化学变化，也没有显著物质转移的导体，如金属，称为"第一类导体"。[4]
气体导体
电离的气体也能导电(气体导电)，其中的载流子 是电子和正负离子。通常情形下，气体是良好的绝缘体。如果借助于外界原因，如加热或用X射线、γ射线或紫外线照射，可使气体分子离解，因而电离的气体便成为导体。
电离气体的导电性与外加电压有很大关系，且常伴有发声、发光等物理过程。电离气体常应用于电光源制造工业。气体由于外界电离剂作用下的导电称为气体的非自持放电。随着外加电压增大，电流亦增大，电压增大到一定值时非自持放电达到饱和，继续再增加电压到某一定值后电流突然急剧增加，这时即使撤去电离剂，仍能维持导电，气体就由非自持放电过渡到自持放电。
气体自持放电的特性取决于气体的种类、压强、电极材料、电极形状、电极温度、两极间距离等多种因素。条件不同，自持放电采取不同的形式，有辉光放电、弧光放电和电晕放电等。气体的非自持放电和自持放电有许多实际应用。
超导体
指导电材料在温度接近绝对零度的时候，物体分子热运动下材料的电阻趋近于0的性质。"超导体"是指能进行超导传输的导电材料。
零电阻：超导材料处于超导态时电阻为零，能够无损耗地传输电能。如果用磁场在超导环中引发感应电流，这一电流可以毫不衰减地维持下去。这种"持续电流"已多次在实验中观察到。
抗磁性：超导材料处于超导态时，只要外加磁场不超过一定值，磁力线不能透入，超导材料内的磁场恒为零。
临界温度；外磁场为零时超导材料由正常态转变为超导态(或相反)的温度，以Tc表示。Tc值因材料不同而异。已测得超导材料的最低Tc是钨，为0.012K。到1987年，临界温度最高值已提高到100K左右。[5]
导体材料
金属材料
导电材料是用以传递电流而又没有或很小电能损失的材料，主要以电线、电缆为代表。随着电子工业的发展，传送弱电流的导电涂料、胶粘剂和透明导电材料等的应用也十分广泛。导电材料的基本性质以电阻率表征。
电线、电缆所用材料主要是铜、铝及其合金。铜作为导电材料大都是电解铜，含铜量为99.97%一99.98%，含有少量金属杂质和氧，其中的杂质会降低电导率，铜中含有氧也使产品性能大大下降。一种无氧铜性能稳定、抗腐蚀、延展性好、抗疲劳，可拉成很细的丝，适合于做海底同轴电缆的外部软线，也可用于太阳能电池。
铝导线与铜导线相比，电导率低，但其质量轻，相对密度只有铜的1/3，这是铝导线的一大优点。主要用作送电线和配电线。对于160kV以上的高压电线，往往用钢丝增强的铝电缆或铝合金线。
电阻元件
电力、电子工业方面应用的电阻元件，其阻抗性质大都是欧姆型的（纯电阻）。电子方面要求的电阻值范围在103Ω—108Ω之间，要求用于制作电阻的材料电阻率ρ<10-6Ω·m，做成的电子元件的电阻值稳定，温度系数小。还有的电阻元件是用于做电热元件或发光元件。
用来做电阻的金属材料有电子线路应用的精密电阻合金，如锰-铜合金，铜-镍合金。后者的电阻温度系数最小。这类合金的最终热处理是均匀退火，尤其在做成成品以后，还要进行一次低温长时间退火，以保证电学性能稳定。用来做发热元件的金属材料是镍-铬合金和铁-铬-铝合金。
固体电解质
根据物质在溶解或熔融状态下是否导电，人们将其分为电解质和非电解质两大类。如盐（NaCl）就是典型的电解质，糖就是非电解质。但在20世纪60年代初，人们发现还有些物质在低于熔点温度下的固体状态，也有高的离子导电特性，这类物质就叫做固体电解质。
固体电解质导电的本质在于内部带电氧离子的运动。晶格结构不同，离子排列方式不同，对氧离子的活动能力有很大影响。另外，如果晶格完美无缺，离子运动也较困难，若通过掺杂的方法产生大量缺陷就能提高电导率。
固体电解质在高技术中有重要作用，如氧化锆陶瓷固体电解质就是燃料电池的心脏；还可以做磁流体发电机的电极材料；电解水制氢中的隔膜采用的也是固体电解质，它还可以用来制成氧敏元件，广泛用于汽车尾气检测、金属冶炼过程中氧的在线分析等。
导电高分子材料与电子浆料
高分子材料属于共价键结合的大分子链结构，电子被紧紧束缚，属于绝缘材料。随着科学技术的发展，人们采用多种技术使某些高分子材料也具有了导电性。可以将高分子导电材料分为3类：抗静电表面活性剂、导电材料（碳、金属粉）与高分子材料复合、结构型导电高分子材料。另外，由于电子技术的特殊要求，电子浆料也成为一种重要的新型材料。