PTC新材料及其应用

PTC 是英文 Positive Temperature Coefficent的缩写,意即正温度系数.PTC 材料是具有正温度系数的材料.它是近年来发展很快的一种对温度敏感的新型半导体材料.当前以 BaTiO_3系的半导体陶瓷材料为应用的主流.利用这类材料的相交,出现的特殊阻温变化,显示有优异的电阻温度特性、电压—电流特性和电流—时间延迟特性,迄今被广泛应用于电子、机械、动力、医疗卫生、农业、食品、家用电器等各个领域,具有重要的商业价值.甚至,在火箭、人造卫星等军用和航天设备上,PTC 热敏电阻     

炭黑填充聚合物复合型PTC材料的研究进展

炭黑填充聚合物具有正温度系数（Positive Temperature Coefficient)特性,利用这种特性加工生产的PTC材料在工业中得到了广泛的应用。综述了PTC／NTC现象产生的机理,影响了PTC效应的因素,PTC材料的稳定性以及改进方法。     

热处理对聚乙烯／炭黑型PTC材料导电性能的影响

聚合物PTC材料在成型之后一般都要经过一定的处理，热处理 改善材料性能的一种非常有效的手段，通过开炼共混和挤出成型制得了聚全物PTC自控温加热电缆样品，分别在不同的温度下进行热处理，考察并讨论了其导电性能在热处理过程中的变化情况。     

掺碳黑聚乙烯PTC现象的一种相变机理

掺碳黑聚乙烯可制成PTC(正温度系数)材料,不但可以用来加热保温,而且材料本身具有自动控温的开关特性。掺碳黑聚乙烯的PTC特性已有研究。Kohler认为PTC现象产生是由于温度升到熔点时,聚合物体积增加,使导电碳黑——聚合物体积比减少,从而使聚乙烯碳黑复合物的电阻增加.Ohe提出PTC现象主要是由于电子跳过掺入的导电微粒间隙的难易程度所引起。Meyer假定聚合物中存在微晶薄片和非晶薄片,微晶薄片的导电性比非晶薄片好,而导电微粒处在微晶间的非晶区内,PTC现象就是由于这些微晶薄片状态改变所引起。作者     

用于锂离子电池热安全保护的正温度系数材料

研制了一种新型的正温度系数(PTC)材料取代锂离子电池用导电剂,利用其高温下的金属-绝缘体相变导致的电导率变化对锂离子电池进行高温保护.通过对比,研究了高温下常规锂离子电池和加入PTC材料的锂离子电池的抗高温性能以及PTC材料在电池中的电阻温度变化效应.结果表明,温度高于80 ℃时该PTC材料在电池中的PTC效应非常显著,有效地改善了锂离子电池的热安全性.     

(Ba-Ph)TiO_3系半导瓷材料及掺杂锰对其性能的影响

本文分析了(Ba-Pb)TiO_3系半导瓷材料中载流子浓度与铅含量之间的关系,针对这类高含铅的PTC材料中载流子浓度小的特点,重点讨论了掺杂元素锰对其室温电阻率和PTC效应的影响,并且指出,制备高含铅PTC半导瓷材料可以不掺或少掺锰。     

炭黑/聚乙烯导电复合材料PTC特性的研究(Ⅰ)——影响PTC特性的因素

从探讨影响聚合物型正温度系数 (PTC)材料电性能的因素出发 ,采用炭黑 (CB)填充聚乙烯 (PE) ,分析了不同种类CB的含量 ,以及不同种类PE基体的结晶性能对复合材料导电性和PTC效应的影响 .结果发现 ,采用结构性高和比表面积大的CB进行填充 ,有利于复合材料的导电性和PTC效应 ,而基体的结晶度高 ,复合材料的PTC强度大 ,渗滤阈值小     

炭黑／聚乙烯导电复合材料PTC特性的研究（I）—影响PTC特性的因素

从探讨影响聚合物型正温度系数（PTC）材料电性能的因素出发，采用炭黑（CB）填充聚乙烯（PE），分析了不同种类CB的含量，以及不同种类PE基体的结晶性能对复合材料导电性和PTC效应的影响。结果发现，采用结构性高和比表面积大的CB进行填充，有利于复合材料的导电性和PTC效应，而基体的结晶度高，复合材料的PTC强度大，渗滤阈值小。     

超级电容器复合电极材料研究现状及展望

超级电容器作为一种存贮密度大,功率密度大的能量存贮装置,其性能优于普通电容器和电池,能很好地适用于备用电源系统。电极材料是超级电容器性能的重要影响因素,本文重点介绍了近几年国内外对金属氧化物—碳材料、碳材料—金属氧化物、金属氧化物—金属氧化物、金属氧化物—导电聚合物这四类复合电极材料的研究现状并对今后的发展方向进行了展望。     

Y—Ba—Cu—O系超导材料的制备及催化作用

本文论述了 Y—Ba—Cu—O 系超导材料的制备方法,给出了将 Y—Ba—Cu—O 系超导材料用于催化作用的一些实验结果.     

掺杂无机性纳米粒子的嵌段聚合物体系的场理论模拟研究

自洽场理论(SCFT)是目前国内外研究纳米粒子聚合物复合材料以及聚合物材料的重要研究理论之一,基于自洽场理论对掺杂有无机性纳米粒子的AB嵌段聚合物体系进行场理论自组装模拟。对无机性纳米粒子AB嵌段聚合物体系中的纳米粒子与AB嵌段聚合物之间的相互作用势,本文引入一个势函数u(r),然后对体系进行自洽场理论分析和计算模拟。通过对纳米粒子半径、浓度对体系平衡态影响的计算模拟研究发现:当纳米粒子浓度、半径逐步增大时,其纳米粒子表面与聚合物的分布方式从层状式分布逐步过渡到发散式分布;同时还研究发现无机性纳米粒子嵌段聚合物体系中的A、B嵌段聚合物浓度对纳米粒子的分布情况无影响。综述以上的结果验证无机性纳米粒子/嵌段聚合物体系中纳米粒子的表面效应和体积效应对体系的平衡态有很大的影响。     

氧化钒系PTC陶瓷相变的正电子湮没研究

80年代初,氧化钒系大功率PTC陶瓷热敏电阻出现了,关于这种材料的PTC效应的机理尚处在研究中。本文首次用正电子湮没技术研究这种材料随温度发生的金属-绝缘体(M-I)相变,讨论了正电子湮没参量与材料微观结构变化之间的关系。1.样品制备及实验     

种子对聚合物粒子大小及分布的影响——氯乙烯种子乳液聚合

本文研究了氯乙烯种子乳液聚合中种子的用量、平均粒径和粒径分布对聚合物粒子大小及分布的影响。按照氯乙烯乳液聚合中自由基从聚合物粒子的解吸和再吸的概念,提出种子对聚合物粒子大小与分布影响的关键在于种子粒子的总表面积。结果表明,当种子粒径增加和种子用量减少时,聚合物粒径并不随之增加。因此,为了得到适当的粒径和分布的聚合物粒子,种子用量不应减少,通常为单体重量的3—5%。     

二芳基芴类有机/聚合物半导体材料研究进展

在众多构建有机半导体材料分子结构中,二芳基芴类半导体凭借其特殊的电子、空间、位阻以及构象结构展现出良好的商业化前景.国内外研究学者致力于二芳基芴类电致发光小分子与聚合物半导体材料的研究,大量二芳基芴类电致发光小分子与聚合物半导体材料,包括电致发光材料、载流子传输材料、磷光器件的主体材料和电存储材料等已经得到了报道.文中以作者课题组的工作为主线系统总结了二芳基芴类有机/聚合物光电材料的分子结构、性质、及其应用等方面的进展,并展望了二芳基芴类有机/聚合物半导体材料未来发展的趋势与脉络.     

高储能密度钛酸钡基复合材料

 高介电常数介电材料在储能方面的特殊作用使其在电工、电子技术领域有着重要的应用。随着电子工业的发展,高储能密度介电材料受到越来越多的关注,出现了一些新型的高储能密度介电材料。高储能密度介电材料具有高的介电常数和击穿强度,其发展的关键是提高储能密度。本文对近年来高储能密度介电材料的研究发展进行了概述,主要讨论了通过对钛酸钡的改性(即掺杂改性、表面包覆改性和复合材料制备)来提高介电材料的储能密度。分析了钛酸钡/聚合物复合材料的制备方法及其介电性能的影响因素,其中,陶瓷填料和聚合物基体2相界面的相容性是复合材料介电性能的重要影响因素。同时,指出了解决BaTiO₃粒子在聚合物基体中的分散问题、填料和聚合物基体的选择以及制备过程中工艺条件的控制都是研究兼具高介电强度和高介电常数复合材料的发展方向。     

石墨烯微片聚丙烯/高密度聚乙烯的复合材料的正温效应

以KNG-150石墨烯微片(GNPs)为导电填料,PP(聚丙烯)/HDPE(高密度聚乙烯)复合体系为基体材料,制备石墨烯微片/PP/HDPE导电复合材料,研究GNPs质量分数,PP/HDPE质量比对材料的正温度系数效应(PTC)强度和负温度系数效应(NTC)强度的影响.结果表明:GNPs质量分数处在渗滤区间6%时,材料的PTC强度达到最大值;PP的加入可以有效地提高材料的PTC强度,同时还抑制了NTC效应;当PP/HDPE质量比为3:7时,效果最佳,此时PTC强度为5.58,NTC强度仅为0.25.     

煤矿静电安全型传送带电学性能的研究

研究了纳米填料表面处理工艺;探讨了交联剂的用量对纳米粒度的影响以及纳米粒度对高聚物结构和复合材料导电性能的影响;介绍了多种橡胶和塑料的共混体塑炼温度及塑炼时间对复合材料PTC效应的影响和提高材料PTC效应的稳定性方法及全面提高材料导电性能及力学性能的机理.     

高速铁路轨道结构弹性衬垫材料组成的正交优化

本文合成了一种可用于高速铁路轨道结构的弹性衬垫新材料。这种材料由聚氨酯、芳香系加工油及其聚合物，以及玻璃粉等组成。用正交优化研究了这种材料的最佳组成和原料配比。由最优化的组成制备的这种弹性衬垫材料不仅具有比同类材料更优良的机械性能，而且成本较低     

PTC型阳离子聚合物在粘土表面吸附性能的研究

本文研究了PTC型阳离子聚合物在安丘土,高岭土上的吸附等温线,实验结果表明,PTC在粘土表面呈现多点吸附的形式,实验还确定了PTC在不同粘土表面上的最佳吸附平衡浓度。     

多孔碳材料的合成及其在锂离子电池中循环性能的研究

基于多孔有机聚合物及其衍生碳材料在锂离子电池负极材料领域的发展和研究现状,探究了一种孔径可控的多孔碳纳米球的合成方法 .首先,设计合成了6,13-双（双4-溴苯基亚甲基）并五苯化合物,并以此为单元制备了一系列具有规则形貌的新型多孔有机聚合物.通过将不同孔径尺寸的聚合物在不同温度下进行碳化,以此探究碳化温度对材料电化学性能的影响.根据得到的数据可知,多孔碳材料THF-800具有最好的循环稳定性和优异的倍率性能,由此证明THF-800在锂离子电池负极材料领域具有潜在应用价值.此外,对锂离子电池负极材料孔径尺寸进行了调控,可以促进有机材料在锂离子电池中的应用,最终拓展了多孔有机聚合物衍生碳材料在锂离子电池负极材料中的应用范围.