粘彈性壓敏元件阻抗松弛研究.pdf

1、導(dǎo)電高分子復(fù)合材料具有很好的柔韌性和壓力阻抗靈敏度，可作為柔性壓力傳感器應(yīng)用在航空航天國(guó)防等領(lǐng)域的復(fù)雜機(jī)械層狹小曲面之間。由于復(fù)合材料受基體材料的影響，具有粘彈性，阻抗受時(shí)間依賴性嚴(yán)重，嚴(yán)重影響傳感器的性能。因此有必要定量研究這種材料壓力阻抗效應(yīng)的時(shí)間依賴性，通過對(duì)復(fù)合材料阻抗松弛的監(jiān)測(cè)實(shí)現(xiàn)對(duì)其應(yīng)力松弛的監(jiān)測(cè)，這種研究可以在不影響傳感器柔韌性的前提下消除應(yīng)力松弛的影響，具有重要意義。
　　本文利用復(fù)合材料的松弛初始應(yīng)力和加載速度對(duì)

2、松弛過程的影響規(guī)律，設(shè)計(jì)一種可實(shí)現(xiàn)應(yīng)力松弛監(jiān)測(cè)的阻抗-應(yīng)力轉(zhuǎn)換方法。主要工作內(nèi)容有以下四個(gè)方面:
　　(1)以碳納米管為導(dǎo)電填料，硅橡膠為基體材料，采用溶液共混法，在機(jī)械攪拌同時(shí)輔以超聲波分散處理，制備封閉“三明治”式碳納米管填充硅橡膠復(fù)合材料試樣（碳納米管與硅橡膠質(zhì)量比為0.08∶1、0.12∶1和0.16∶1）;
　　(2)搭建復(fù)合材料的應(yīng)力松弛實(shí)驗(yàn)（加載應(yīng)力0.1MPa～0.4MPa，加載速度0.1 mm/min～10

3、mm/min）平臺(tái)，獲取試驗(yàn)中阻抗、應(yīng)力、應(yīng)變隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù);
　　(3)定量分析加載過程和松弛過程中阻抗-應(yīng)力-應(yīng)變-時(shí)間的變化特性，并研究碳納米管與硅橡膠的質(zhì)量比、松弛初始應(yīng)力、加載速度對(duì)以上特性的影響;
　　(4)在復(fù)合材料阻抗松弛和應(yīng)力松弛變化規(guī)律的基礎(chǔ)上建立復(fù)合材料阻抗松弛擬合公式，初步分析復(fù)合材料的導(dǎo)電機(jī)理，設(shè)計(jì)的阻抗-應(yīng)力轉(zhuǎn)換方法實(shí)現(xiàn)了應(yīng)力松弛的測(cè)量，應(yīng)力松弛測(cè)量相對(duì)誤差小于15％(監(jiān)測(cè)范圍:0.1MPa～0