碳納米管-硅橡膠復合材料壓阻機理的研究.pdf

1、壓阻效應即材料的電阻率隨著外界所施加壓力的變化而發(fā)生變化的現(xiàn)象。材料的電阻率隨著壓力的增大而增加或降低的現(xiàn)象,分別被稱為正壓阻系數(shù)效應(PPCR)和負壓阻系數(shù)效應(NPCR)。通常,在受壓條件下,復合材料會發(fā)生形變,基體被彈性壓縮,導電顆粒之間的距離變小,從而形成更多的導電通道,絕緣勢壘數(shù)目減少,使得復合材料的電阻變小,即NPCR效應,例如以炭黑為導電填料的壓敏復合材料。而以碳納米管為導電填料的壓敏復合材料,卻會發(fā)生PPCR效應。由于碳

2、納米管具有優(yōu)越的化學物理特性,可賦予復合材料良好的壓敏特性。MWNT／RTV復合材料為壓敏性線形可控、重復性強且壓敏強度高的壓敏導電復合材料。
　　 本文以室溫硫化硅橡膠(RTV)為基體,碳納米管(MWNT)為第一種填料,分別以炭黑(CB),三氧化二鋁(Al2O3),二氧化硅(SiO2)為第二種填料,經(jīng)三輥研磨法制備壓敏導電橡膠。主要研究了MWNT／第二種填料／RTV復合材料的壓阻性能并探索了MWNT／RTV復合材料的壓阻機理,

3、此外,還對填料的改性和MWNT／第二種填料／RTV復合材料的介電性能進行了研究。
　　 研究表明在MWNT／RTV復合材料中加入CB后,其壓力敏感性降低；加入Al2O3(SiO2)后,其壓力敏感性增加,且(MWNT-SiO2,)／RTV復合材料的電阻與壓力的變化呈良好的線性關系。結果表明:加入第二種填料后,其會對復合材料中的碳納米管起到支撐作用；當復合材料受到外界壓力作用時,有利于碳納米管發(fā)生取向；若第二種填料為非導電填料,復合