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炭黑是一種半導體，常用電導率或其倒數電阻率表示其電性能。色素炭黑的導電性與其微觀結構，粒子大小，結構，表面性質等密切相關。
色素碳黑的微觀結構賦予炭黑導電性。天然石墨單晶或高度定向的熱裂解石墨的電性能類似于半金屬性質，即它的價電子與導電電子帶之間的性能很低，小于0.04eV。而且，由于石墨層的取向，在電性能方面也存在著明顯的各向異性。石墨的單晶a軸方向的比電阻大。
炭黑的物理化學性質與其導電性有關。一般來說，粒子越小導電性能越好，這是由于增加了單位體積內的粒子數，從而增加了接觸點或在分散體系中減小了粒子間距，使電阻減小，導電性增加。炭黑結構也是影響炭黑導電性的重要因素，高結構炭黑較正常結構或低結構炭黑具有較好的導電性。這顯然是由于炭黑纖維結構的存在，交織連接形成了更多的導電同理所致。炭黑表面揮發物或殘留的焦油狀物質使炭黑表面覆蓋一層含氧化合物的膜或油狀烴分子薄膜，形成了絕緣層，增加了炭黑的電阻，使導電性降低。將炭黑在真空或惰性氣氛中加熱除去含氧基團和油狀物質后，導電性會明顯增加。所以，導電性能好的炭黑具備粒子細，結構高，表面純凈，粗糙多孔的特征。
