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生變化的現象。材料的電阻率隨著壓力的增大而增加或降低的現象,分別被稱為正壓阻系數效應(PPCR)和負壓阻系數效應(NPCR)。通常,在受壓條件下,復合材料會發生形變,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,卻會發生PPCR效應。由于碳

2、納米管具有優越的化學物理特性,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,有利于碳納米管發生取向；若第二種填料為非導電填料,復合