近几十年来，导电高分子复合材料的研究取得了重大进展。将炭黑或金属等导电粒子分散在聚合物基体中形成的复合材料是一类重要的导电高分子材料。将导电粒子填充到聚合物基体中不仅可以提高复合材料的导电性，而且可以在很宽的温度范围（室温到基体材料的熔化温度）提高电阻值。对于某些半晶聚合物和炭黑组成的PTC（正温度系数效应）复合材料, 在约20℃的温度范围内电阻率就可增加几个数量级。高分子PTC材料在电流限流器、电磁波屏蔽、自控温加热及高温保护等方面具有广阔的应用前景，是一种很有发展前途的新型功能材料。在理论方面，虽然聚合物基PTC材料的导电机理已被研究了很长时间，但是对PTC现象和导电性仍不能获得满意的解释，一些导电机理还存在相互矛盾的现象。因此，人们对聚合物基PTC复合材料导电性的研究尚需做更多的工作。 为了探索聚合物基PTC复合材料的导电性，我们将炭黑填充到聚偏氟乙烯及其共混物当中，利用广角X射线，热分析等实验手段，对复合材料在限制体积膨胀，高能射线等条件下的导电行为进行了观察和研究，并用Sinnons模型对该复合材料的电阻率进行了计算, 所得结果如下：对于聚偏氟乙烯/炭黑复合体系，将该材料被密封在陶瓷管里，在升温过程材料体积膨胀受限的状态下，发现聚偏<WP=78>氟乙烯的体积膨胀和材料的PTC特征存在某些相关性。辐射交联导致电阻率在高温下变化不敏感。 在相同炭黑含量时，结晶度高的材料比结晶度低的材料具有更高的PTC强度。对这些结果的分析表明，该复合体系的PTC效应并非单一导电机理起作用，而是受下面两个因素的共同控制。第一，在材料升温过程中，由于聚合物基体的体积膨胀导致炭黑粒子相互远离，引起导电通道不畅，电阻率随温度升高。 第二，炭黑粒子在升温过程中，电阻率的减小乃无定形区内的碳黑粒子向熔化的结晶区扩散和炭黑粒子附聚的结果。从聚偏氟乙烯/炭黑复合体系的导电行为来看，该材料的电流密度J和作用电压V之间的关系符合Sinnons模型（即复合物的电阻随作用电压减小， 特别是在临界电压时），电阻率的极小值出现在聚偏氟乙烯的玻璃化转变温度（Tg = -45℃）附近。 从实验结果中我们可以得出电子隧道效应是该复合物导电的一种重要机制。通过建立炭黑粒子在聚合物基体中的分散模型，用渝渗（percolation）理论和量子理论对该复合材料的电阻率随炭黑含量的变化进行了计算，表明理论值和实验值符合的很好。在室温或高温下对聚偏氟乙烯/炭黑复合物进行( 辐照，发现高能辐射引起聚偏氟乙烯/炭黑复合材料PTC强度降低、电阻率(温度环路曲线所包围的面积增大、室温电阻增加。高能辐射也可引起聚偏氟乙烯/炭黑复合材料在聚合物熔化后<WP=79>的NTC效应的减少或消除。这些变化主要归因于聚偏氟乙烯在辐照过程中产生的分子间的交联。将炭黑和聚乙烯、聚偏氟乙烯共混发现，该复合体系表现出双PTC效应。高能射线辐照使双PTC峰位移向低温。随辐照剂量的增加，双PTC峰间的NTC效应逐渐消除，使PTC双峰变成很宽的平台，这种现象对该材料在限流方面的应用具有重要的实际意义。此现象的物理原因归因于聚乙烯的辐射交链。