碳納米管-炭黑-聚合物復合材料的壓阻特性研究.pdf

1、本文主要研究了碳納米管/炭黑/聚合物的壓阻特性。在通用有效介質(zhì)理論的基礎上,通過對GEM模型的推廣分析及進一步修正,獲得了碳納米管和炭黑并用填充硅橡膠的壓阻計算模型;通過實驗對比及微觀結構分析,具體闡述了不同碳系填料填充硅橡膠的壓阻效應,重點分析了碳納米管和炭黑并用時的“協(xié)同效應”;通過選用不同基體材料,改善導電復合材料的壓阻特性。所得結果為復合材料應用于柔性觸覺傳感器提供了理論依據(jù)。
　　研究了碳納米管和炭黑并用填充硅橡膠的壓阻

2、計算模型,并通過實驗對計算模型進行了分析及修正。結果表明,選擇適合的碳納米管和炭黑組分配比,可獲得較低的滲流閾值,且壓阻實驗結果與計算曲線偏差較小;由于碳納米管和炭黑的協(xié)同效應和通用有效介質(zhì)理論適用的邊界條件,使得并用的導電填料體積分數(shù)略偏離閾值附近時,通過一定的修正,實驗結果與計算模型曲線可以較好的吻合,偏離閾值較遠時,無法通過修正使之吻合。
　　研究了CNTs/SR、CB/SR、CNTs/CB/SR導電復合材料的壓阻特性,并通

3、過實驗對比了其壓阻靈敏度及量程。研究表明:由于碳納米管和炭黑的“協(xié)同效應”,使得CNTs/CB/SR壓阻靈敏度最高,且力的量程最大。采用導電逾滲模型對碳納米管和炭黑的“協(xié)同效應”進行了驗證,進一步分析了其微觀結構。結果表明:碳納米管和炭黑之間存在顯著的“協(xié)同效應”,使混合填充體系形成了完整均勻的導電網(wǎng)絡。
　　研究了不同基體材料對力敏導電復合材料壓阻特性的影響。通過實驗對比分析了導電硅橡膠和導電聚氨酯的壓阻特性,并結合微觀結構,分