超導-金屬-高分子復合材料中的電輸運性質.pdf

1、導電高分子材料具有特殊的結構和優(yōu)異的物理化學性能,具有易成型、質量輕、結構易變等良好的力學性能,在能源、光電子器件、傳感器、以及電磁屏蔽、金屬防腐和隱身技術上有著廣泛、誘人的應用前景。因而對導電高分子材料的研究引起了人們濃厚的興趣,成為近年來材料科學領域中一個非常令人注目的熱點。 本文采取固相反應法制備高溫超導YBa2Cu307-δ材料,用高溫超導材料、鎳粉(Ni)按-定比例作為導電填料,以丁腈橡膠、硅橡膠為基體合成高溫超導-硅

2、橡膠、高溫超導-金屬(Ni)-硅橡膠、高溫超導-丁腈橡膠、鎳粉-硅橡膠等幾組復合材料樣品。分別測量樣品的壓阻效應、R-T關系、電輸運性質和介電特性及PTC效應。測量結果表明： (1) 超導-高分子復合材料的電阻率隨壓強的增加呈指數(shù)衰減,在10MPa壓強作用下,材料的電阻降低10個數(shù)量級,復合材料的電阻對壓強的敏感性比較明顯。通過對超導-金屬(Ni)-高分子復合材料壓敏特性測量,發(fā)現(xiàn)這種復合材料的電阻率對壓強敏感性可以通過適量添加

3、金屬(Ni)來有效地調節(jié)。 (2) 超導-金屬-高分子復合材料的電阻率隨溫度的變化關系表明：超導-高分子復合材料的電阻率隨溫度的降低變化不大,而添加少量鎳粉的超導-金屬-高分子復合材料的電阻率在150K以下有一個突然下降,這可能是由于鎳粉在復合材料中的連接作用所致。 (3) 通過測量超導-丁腈橡膠高分子復合材料的介電特性,發(fā)現(xiàn)該材料的介電常數(shù)隨著YBa2Cu3O7-δ含量的增加而增加,介電損耗變化卻不明顯。因此,加入適量

4、的YBa2Cu3O7-δ在某種程度上是可以調節(jié)材料的介電常數(shù)；同時從該材料的介電常數(shù)隨溫度變化曲線可看出該材料的介電常數(shù)在高頻時具有良好的溫度穩(wěn)定性；超導-高分子復合材料的伏-安特性曲線表示為：當加載電壓較低時,伏-安特性曲線近似線性,當加載電壓較高時,導電復合材料的伏-安特性曲線明顯地偏離線性,顯示出較明顯的非歐姆性。 (4) 金屬鎳粉(Ni)-硅橡膠壓敏復合材料電阻-壓力、電阻-溫度測量表明：該復合材料不僅具有明顯的壓阻效應