導(dǎo)電石墨烯-聚合物復(fù)合材料的制備及壓阻性能研究.pdf

1、隨著具有柔性和可拉伸特性的新型壓阻材料的研究深入，其在人工皮膚，可穿著電子器件等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用引起了廣泛的關(guān)注。近年來碳納米管/聚合物壓阻復(fù)合材料及納米石墨片/聚合物壓阻復(fù)合材料展現(xiàn)出了極高的壓阻敏感度，但是此類復(fù)合材料體系中仍難以實現(xiàn)令人滿意的動態(tài)壓阻重復(fù)性，較小的滯后以及優(yōu)異的耐久特性。因此，開發(fā)研究一種可以同時兼顧高壓阻敏感度，理想動態(tài)重復(fù)性，較小的滯后，以及優(yōu)異耐久特性的壓阻材料依然是一個巨大的挑戰(zhàn)。
　　 本文第一部分

2、工作主要是以表面功能化的石墨烯（G-ODA）為填料，以硅橡膠(PDMS)為聚合物基體制備了導(dǎo)電G-ODA/PDMS復(fù)合材料，并對其壓阻特性進(jìn)行了系統(tǒng)地研究。對復(fù)合材料體積電阻率的測試實驗結(jié)果顯示G-ODA/PDMS復(fù)合材料的滲流閾值僅為0.63vol.％。同時，體積分?jǐn)?shù)1.19vol.％的復(fù)合材料樣品在壓阻動態(tài)循環(huán)測試中表現(xiàn)出了與碳納米管復(fù)合材料接近的壓阻敏感度，但是在循環(huán)重復(fù)性，滯后效應(yīng)以及耐久性上明顯優(yōu)于已報道的碳納米管/硅橡膠復(fù)合

3、材料。在單軸壓縮下，G-ODA/PDMS復(fù)合材料的電阻變化與壓力之間呈現(xiàn)指數(shù)關(guān)系。在多次的重復(fù)測試中，復(fù)合材料保持了很好的耐久性，材料壓阻特性曲線的第10次循環(huán)與1000次循環(huán)后的曲線變化保持一致。
　　 另一部分工作是通過原位熱還原工藝將氧化石墨烯/熱塑性聚氨酯復(fù)合材料進(jìn)行原位還原，得到了不同體積分?jǐn)?shù)的熱還原石墨烯(TR-G)/熱塑性聚氨酯(TPU)復(fù)合材料，并對其壓阻特性進(jìn)行了分析研究。分析熱失重試驗結(jié)果確定200℃為氧化石