電壓智能開關(guān)導電復合材料.pdf

1、隨著電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，導電高分子材料，尤其是復合型導電聚合物，引起人們越來越廣泛的重視。由于導電高分子材料可在大范圍內(nèi)根據(jù)需要來調(diào)節(jié)其電阻大小，具有良好的加工性能和優(yōu)異的力學性能，已成為高分子材料研究中的一個非?；钴S的領(lǐng)域。通過外界因素來刺激材料電阻發(fā)生變化的智能材料是研究的熱點。樹脂基電壓開關(guān)智能導電材料就是當前研究中新出現(xiàn)的一個焦點。 樹脂基電壓開關(guān)智能導電材料在低于臨界轉(zhuǎn)變電壓時，材料處于高阻狀態(tài)，是絕緣體；而當施加一個

2、高于臨界轉(zhuǎn)變電壓的瞬間電壓時，材料的電阻率急劇下降，成為導體。這種變化是可逆的。根據(jù)文獻以及材料的特性，我們選用高密度聚乙烯為基體樹脂和第二分散媒介乙烯—醋烯乙酸酯共聚物，添加導電碳纖維，無機導電粉末以及金屬粉作為導電填料，采用模壓成型工藝，通過復合材料的協(xié)同作用以及復合樹脂的雙閾滲效應來制備具有電壓敏感的導電復合材料。本文通過實驗分析確定影響導電填料填充聚乙烯復合材料的因素，研究了各種導電填料的閾滲關(guān)系以及工藝條件對導電性能的影響。通

3、過電鏡以及電子顯微鏡研究復合微觀結(jié)構(gòu)，并在此基礎(chǔ)上建立了數(shù)學模型進行對實驗和理論之間的擬合，對復合體系的體積電阻率曲線用三次方程進行了擬合，最后研究了材料的電阻—外加電壓特性。 研究結(jié)果表明，導電填料的添加量與材料的電阻率存在非線性關(guān)系，當達到導電閾滲值時，材料由絕緣體轉(zhuǎn)變?yōu)閷w。對填料進行預處理可以提高材料的導電性能以及其它綜合性能。填料的形態(tài)也對電阻率有影響。在導電模型的指導下，建立復合材料的導電模型方程，從而得到體積電阻率