雙組分硫化導(dǎo)電硅橡膠導(dǎo)電性能的研究.pdf

1、隨著機(jī)器人領(lǐng)域的快速發(fā)展，對(duì)機(jī)器人智能化的研究越來(lái)越廣，應(yīng)用于機(jī)器人智能皮膚的觸覺(jué)傳感器逐步發(fā)展起來(lái)。導(dǎo)電硅橡膠，作為觸覺(jué)傳感器的主要材質(zhì)，由具有導(dǎo)電性質(zhì)的填料粒子填充到橡膠基體中制得，既有橡膠的柔韌性，又具備一定的導(dǎo)電性能。本實(shí)驗(yàn)選擇炭黑和銅粉為導(dǎo)電填料，對(duì)添加不同含量的兩種填料制得的導(dǎo)電橡膠進(jìn)行性能測(cè)試。主要研究?jī)?nèi)容、分析及結(jié)論如下：
　?。?）基于導(dǎo)電通路理論和隧道效應(yīng)理論，研究了導(dǎo)電硅橡膠的導(dǎo)電機(jī)理、壓阻特性及弛豫特性，另

2、外還介紹了形成導(dǎo)電通路的三種滲流模型。研究顯示：當(dāng)導(dǎo)電填料的濃度低時(shí)，隧道效應(yīng)理論起主導(dǎo)作用；當(dāng)導(dǎo)電填料濃度高時(shí)，導(dǎo)電通路理論起主導(dǎo)作用。導(dǎo)電硅橡膠的導(dǎo)電性能是兩種理論共同作用的結(jié)果。
　?。?）通過(guò)對(duì)原材料種類和含量的分析，選擇雙組分室溫硫化硅橡膠為基體材料，炭黑和銅粉為導(dǎo)電填料，二甲基硅油為稀釋劑，正硅酸乙酯為交聯(lián)劑，二月桂酸二丁基錫為催化劑，硅烷偶聯(lián)劑為偶聯(lián)劑，正己烷為有機(jī)溶劑，運(yùn)用溶液共混法制備出不同的實(shí)驗(yàn)樣品，對(duì)樣品的性

3、能進(jìn)行檢測(cè)。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比與分析，確定最佳配比方案，從而制備出具有良好綜合性能的導(dǎo)電硅橡膠。
　?。?）研究了不同試樣的導(dǎo)電性能和壓阻特性。對(duì)其導(dǎo)電性能分析得知：當(dāng)總含量一定時(shí)，添加銅粉后的試樣電阻明顯比未添加時(shí)的低，說(shuō)明炭黑和銅粉的混合可以改善導(dǎo)電硅橡膠的導(dǎo)電性能，同時(shí)也減少了炭黑的用量，降低了成本。對(duì)其壓阻特性分析得知：添加不同含量的炭黑和銅粉，制得的樣品壓阻特性曲線的變化趨勢(shì)大致相同，通過(guò)對(duì)比確定了B2（15％炭黑+

4、9%銅粉）、C2（18%炭黑+9%銅粉）試樣不僅具有良好的導(dǎo)電性能，又有較寬的壓阻范圍。通過(guò)電阻弛豫特性實(shí)驗(yàn)，研究試樣在恒定外力作用下電阻隨時(shí)間的變化，分析弛豫現(xiàn)象產(chǎn)生的機(jī)理以及施加不同外力對(duì)導(dǎo)電硅橡膠內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響。研究發(fā)現(xiàn)，弛豫現(xiàn)象的研究對(duì)提高導(dǎo)電硅橡膠的穩(wěn)定性和靈敏性具有重要的意義。
　　填料粒子的性質(zhì)是影響導(dǎo)電硅橡膠導(dǎo)電性能的主要因素，常用的碳系填料不容易分散，金屬系填料易氧化。本課題將兩類填料并用，克服了單一填料的缺點(diǎn)，