導(dǎo)電高分子復(fù)合材料壓阻時(shí)變性與應(yīng)力松弛檢測(cè)初步研究.pdf

1、導(dǎo)電高分子復(fù)合材料是一類(lèi)具有重要理論研究?jī)r(jià)值和廣闊應(yīng)用前景的新型功能材料。因其柔韌性好且具有壓阻效應(yīng)，故可作為柔性壓力傳感器的敏感材料。該壓敏導(dǎo)電復(fù)合材料是以硅橡膠膠體作為基體，其性能將不可避免的受到基體材料的影響，從而具有黏彈性，使其壓阻特性具有時(shí)間依賴(lài)性，嚴(yán)重降低傳感器的精度，目前大部分對(duì)于該問(wèn)題的解決方案都是在材料中添加SiO2等納米氧化物顆粒，但是這一方面降低了其力學(xué)柔韌性，另一方面只能減弱無(wú)法消除其影響。因此有必要定量研究這種

2、材料壓阻效應(yīng)的時(shí)間依賴(lài)性。
　　為解決當(dāng)前柔性傳感器監(jiān)測(cè)應(yīng)力松弛誤差過(guò)大的難題，本課題通過(guò)對(duì)導(dǎo)電高分子復(fù)合材料的壓阻時(shí)變性進(jìn)行研究，設(shè)計(jì)出一種應(yīng)力松弛監(jiān)測(cè)標(biāo)定算法，應(yīng)用于國(guó)防與工業(yè)大型設(shè)備狹小曲面層間應(yīng)力松弛監(jiān)測(cè)，其關(guān)鍵技術(shù)還可應(yīng)用于人工電子皮膚研制等領(lǐng)域。
　　本文的主要完成以下五個(gè)方面的工作:
　　(1)制備碳納米管填充硅橡膠導(dǎo)電高分子復(fù)合材料試樣，并獲取壓縮應(yīng)力松弛過(guò)程中電阻、應(yīng)力、應(yīng)變隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù);

3、　　(2)通過(guò)松弛實(shí)驗(yàn)分析找到松弛實(shí)驗(yàn)加載過(guò)程、恒應(yīng)變過(guò)程中電阻-應(yīng)力-應(yīng)變-時(shí)間特性，并分析了碳納米管濃度、載荷速度、恒應(yīng)變初始應(yīng)力等測(cè)試條件對(duì)電阻松弛實(shí)驗(yàn)的影響;
　　(3)通過(guò)對(duì)導(dǎo)電高分子復(fù)合材料壓阻時(shí)變性的研究，設(shè)計(jì)出了一種用于描述復(fù)合材料壓縮應(yīng)力松弛過(guò)程中電阻松弛和應(yīng)力松弛的擬合公式，并達(dá)到很高的擬合準(zhǔn)確度，為進(jìn)一步的深入研究提供工具，并揭示濃度、速度和初始應(yīng)力對(duì)擬合函數(shù)中關(guān)鍵參數(shù)的影響規(guī)律。
　　(4)通過(guò)對(duì)導(dǎo)電

4、高分子復(fù)合材料壓阻時(shí)變性的研究，設(shè)計(jì)出了一種基于復(fù)合材料壓阻特性時(shí)間依賴(lài)性的應(yīng)力松弛監(jiān)測(cè)算法，可用于提高應(yīng)力松弛監(jiān)測(cè)精度。
　　(5)初步定性研究壓縮應(yīng)力松弛過(guò)程中復(fù)合材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)與宏觀電學(xué)特性之間的關(guān)系，分析了碳納米管濃度、應(yīng)變大小對(duì)各壓縮過(guò)程中破壞和重組的導(dǎo)電通道總數(shù)量的影響。
　　本文的研究結(jié)果可為導(dǎo)電高分子復(fù)合材料導(dǎo)電性、電阻時(shí)間依賴(lài)性的研究提供理論和實(shí)驗(yàn)依據(jù)，并為研制基于導(dǎo)電高分子復(fù)合材料的用于應(yīng)力松弛測(cè)試的柔性壓