碳納米管-硅橡膠復(fù)合材料壓阻機(jī)理的研究.pdf

1、壓阻效應(yīng)即材料的電阻率隨著外界所施加壓力的變化而發(fā)生變化的現(xiàn)象。材料的電阻率隨著壓力的增大而增加或降低的現(xiàn)象,分別被稱為正壓阻系數(shù)效應(yīng)(PPCR)和負(fù)壓阻系數(shù)效應(yīng)(NPCR)。通常,在受壓條件下,復(fù)合材料會(huì)發(fā)生形變,基體被彈性壓縮,導(dǎo)電顆粒之間的距離變小,從而形成更多的導(dǎo)電通道,絕緣勢(shì)壘數(shù)目減少,使得復(fù)合材料的電阻變小,即NPCR效應(yīng),例如以炭黑為導(dǎo)電填料的壓敏復(fù)合材料。而以碳納米管為導(dǎo)電填料的壓敏復(fù)合材料,卻會(huì)發(fā)生PPCR效應(yīng)。由于碳

2、納米管具有優(yōu)越的化學(xué)物理特性,可賦予復(fù)合材料良好的壓敏特性。MWNT／RTV復(fù)合材料為壓敏性線形可控、重復(fù)性強(qiáng)且壓敏強(qiáng)度高的壓敏導(dǎo)電復(fù)合材料。
　　 本文以室溫硫化硅橡膠(RTV)為基體,碳納米管(MWNT)為第一種填料,分別以炭黑(CB),三氧化二鋁(Al2O3),二氧化硅(SiO2)為第二種填料,經(jīng)三輥研磨法制備壓敏導(dǎo)電橡膠。主要研究了MWNT／第二種填料／RTV復(fù)合材料的壓阻性能并探索了MWNT／RTV復(fù)合材料的壓阻機(jī)理,

3、此外,還對(duì)填料的改性和MWNT／第二種填料／RTV復(fù)合材料的介電性能進(jìn)行了研究。
　　 研究表明在MWNT／RTV復(fù)合材料中加入CB后,其壓力敏感性降低；加入Al2O3(SiO2)后,其壓力敏感性增加,且(MWNT-SiO2,)／RTV復(fù)合材料的電阻與壓力的變化呈良好的線性關(guān)系。結(jié)果表明:加入第二種填料后,其會(huì)對(duì)復(fù)合材料中的碳納米管起到支撐作用；當(dāng)復(fù)合材料受到外界壓力作用時(shí),有利于碳納米管發(fā)生取向；若第二種填料為非導(dǎo)電填料,復(fù)合