直流电下导电沥青混凝土非线性导电行为研究

导电沥青混凝土中非线性导电行为的导电机制尚不明确。基于实验室制备的碳纤维(CF)–碳纤维粉(CFP)导电沥青混凝土,通过测试外力场对导电沥青混凝土电阻率的关系,结合线性随机电阻网络模型、动态随机电阻网络模型和非线性随机动态电阻器模型,研究导电沥青混凝土非线性导电行为,明确非线性导电行为的导电机制。结果表明：随着碳纤维掺量、油石比和压力的增加,电阻率呈现明显且相似的非线性下降趋势,其中,碳纤维粉掺量的增加导致电阻率先下降后上升;不同掺量的导电沥青混凝土伏安特性曲线均呈现非线性特征;在强电场作用下,导电相材料本身的非线性导电行为和绝缘态部分载流子通道导通引起的非线性导电行为共同导致了碳纤维–碳纤维粉导电沥青混凝土的非线性导电行为,并证明在电场作用下导电沥青混凝土存在隧道效应。     

化学法制备石墨烯对环氧树脂导电性能的影响

通过化学氧化热解膨胀还原法制备了石墨烯,并对石墨烯的化学结构及微观形貌进行表征.将自制的石墨烯以及商业级的碳纳米管、富勒烯、石墨分别作为纳米导电填料加入到环氧树脂中,考察不同碳纳米材料对环氧树脂导电性能的影响.结果表明:所制备的石墨烯是不同于氧化石墨烯和热解膨胀石墨薄层的单层或少数层的二维材料;当石墨烯体积分数为0.25%时,复合材料的电导率发生渗流突变,而当体积分数增大到0.50%时,其电导率为2.02×10-7 S·m-1,导电性能得到显著增强.     

结露传感器敏感机理的频谱特性分析

实验制备并测量了结露型湿度传感器在不同湿度下的复阻抗特性曲线,分析了器件电阻和电容值随频率的变化,获得相应的等效电路并根据测量数据计算了等效电路中各元件的参数,由此得到器件参数在不同湿度下的最大影响因素并据此分析其敏感机理.结果表明,结露传感器在低湿区的电阻主要来源于导电颗粒电阻和颗粒间界面电阻,在高湿区是颗粒间界面电阻以及电极与湿敏膜之间的接触电阻起主要作用,而在结露区则取决于电极与湿敏膜之间的接触电阻.     

掺溴PPA/掺溴纳米石墨复合材料的导电性能研究

通过对聚苯乙炔(PPA)进行溴蒸气掺杂,使其电导率比未掺溴时电导率提高了11个数量级.用热重、固体紫外光谱、X射线光电子能谱(XPS)研究了溴、石墨和PPA之间的相互作用.结果表明,掺溴纳米石墨含量较低时,溴对复合材料电导率提高起主要作用;掺溴纳米石墨含量较高时,掺溴纳米石墨对掺溴PPA的掺杂作用是复合材料电导率提高的主要作用;掺溴纳米石墨含量更高时,由掺溴纳米石墨直接相连所构成的导电网络对复合材料电导率提高起主要作用.     

导电高分子复合材料的有效电导率模型

基于Maxwell理论和平均极化理论,建立了导电高分子复合材料的有效电导率模型。有效电导率描述为各组成成分的体积、形状和颗粒尺寸的函数。利用该模型,讨论了渗流阈值与导电颗粒的大小及轴长比的关系,得到了导电高分子复合材料的有效电导率随导电颗粒轴长比和半径变化的规律。用该模型计算了碳纤维聚脂树脂复合材料的有效电导率,计算结果与实验结果符合较好。     

导电高分子复合材料的有效电导率模型

基于Maxwell理论和平均极化理论，建立了导电高分子复合材料的有效电导率模型。有效电导率描述为各组成成分的体积、形状和颗粒尺寸的函数。利用该模型，讨论了渗流阈值与导电颗粒的大小及轴长比的关系，得到了导电高分子复合材料的有效电导率随导电颗粒轴长比和半径变化的规律。用该模型计算了碳纤维一聚脂树脂复合材料的有效电导率，计算结果与实验结果符合较好。     

PANI/PP复合导电纤维沥青混凝土导电机制

为提高沥青路面使用寿命,对沥青路面进行损坏监测和公路交通智能化管理,以自制的聚苯胺/聚丙烯(PANI/PP)复合导电纤维为导电相材料,制备了新型导电功能混凝土材料.压敏性试验表明,随着压力增大电导率先快后慢逐渐增大,最后趋于导电纤维的电导率.导电沥青混凝土的导电行为可用导电通道和隧道效应进行分析,引进了考虑填料在基体中形成导电网络链难易程度的网络因子n;结合渗流导电理论,建立了导电纤维沥青混合科的电导率方程,确定了相应的参数范围.     

硅橡胶导电复合材料电性能的DC/AC测试

对炭黑-碳纤维硅橡胶导电复合材料的伏-安特性进行了DC/AC测试.测试结果表明:该种导电复合材料具有非欧姆特性,电压与电流之间具有非线性关系.交流测试情况下,当交流电激励频率变化较小时,输出电流基本不受影响;而当频率变化较大时,输出电流发生了较明显变化,电流随着频率的增大逐渐增大.由此可知试样的电阻抗随着交流频率的增大而不断减小.在炭黑-碳纤维硅橡胶导电复合材料的导电体系中,隧道导电(电容阻抗)与搭接/接触导电(电阻阻抗)同时存在,隧道电流是非欧姆特性及频率增大时阻抗减小的主要原因.结果分析表明:对该类导电复合材料进行电阻(抗)测试时,需了解所使用测试仪器的激励电源模式.     

软土渗流的圆孔微观模型构建与实证研究

软土渗流过程中,由于其颗粒微小,导致结合水层较厚,结合水的粘滞性和抗剪性能对孔隙水渗流起着显著的阻碍作用.软土圆孔微观渗流模型从微细观层面综合考虑结合水的粘滞性、抗剪性能、土颗粒表面电势、导电率、离子浓度及其电价和孔隙直径等参数对渗流特性的影响,其计算结果与实验数据吻合度高,对于软土工程的渗流计算及工程借鉴具有重大意义.     

颗粒形状与尺寸对复合材料的电导率的影响

用Maxwell理论和平均极化理论建立了一个导电高分子复合材料的有效电导模型。有效电导率描述为各组成成分的体积、形状和颗粒尺寸的函数。利用这个模型,讨论了渗流阈值与导电颗粒的大小及轴长比的关系。计算了碳纤维-聚脂树脂复合材料的有效电导率,结果表明该理论结果与实验结果符合较好。     

炭黑/硅橡胶复合型导电橡胶的导电特性

研究了炭黑 /硅橡胶复合型导电橡胶的导电特性 .对升温过程中导电硅橡胶电阻变化的过程及导电粒子含量对导电硅橡胶电阻温度特性的影响进行了研究 ,测量了在不同热处理温度下电阻率的变化及加力时电阻的弛豫时间 .分析了温度对电阻特性影响的机理 .     

不同活性剂铝合金A-TIG焊焊缝偏移实验及分析

在铝合金表面分别涂敷NaF、CaF2、TiO2、SiO2、V2O5以及AF305活性剂,利用直流A-TIG焊缝偏移实验,分析了在间隙不同时,不同活性剂对焊接电压和焊接熔深的影响.通过实验发现,除了在活性剂NaF作用下焊接电压和焊缝熔深比是随着间隙的增加而增加外,在其他的活性剂作用下,焊接电压和焊缝熔深比是随着间隙的增加而减小.认为焊接热输入的变化以及导电通道电阻变化是影响熔深变化的重要因素,尤其在SiO2作用下,导电通道电阻的变化对熔深的变化有很重要的作用.     

SnO_2/Fe_2O_3复合膜界面电导率特性分析

等离子体化学气相淀积法 (PCVD法 )制备的复合膜 Sn O2 /Fe2 O3界面电导特性是由于非平衡反应生成的过渡层的结果 .其电导机理可用半导体薄膜理论来阐明 :当锡在 Fe2 O3中的浓度低时 ,由于准自由电子补偿机制起作用 ,导电率升高 ;当锡与铁在过渡层中浓度接近时 ,杂质散射和晶界电阻增大 ,电导率急剧减小     

柔性触觉传感器用力敏导电橡胶力学灵敏度研究

以炭黑(CB3100)为导电相,硅橡胶为基质制备导电复合材料.研究了基于力敏导电橡胶的柔性触觉传感器灵敏度随复合材料的填料用量,不同种类填料并用而变化的特性.对材料的弹性形变、炭黑和填料并用的网络化进行了分析.通过实验,获得了在不同填料配比下的力敏导电橡胶的横向和纵向力灵敏度,渗流区不同位置下的灵敏度.实验表明,当炭黑(8%)和SiO2(27‰)并用时,复合材料电阻刚好处于渗流区的高阻态端,弹性模量较低,力学灵敏度高.采用体压阻效应与界面压阻效应相结合的方式制作柔性触觉传感器可获得较高力灵敏度.     

SRD建模及其在冲激脉冲产生电路中的应用

分析了阶跃恢复二极管(SRD)的电特性,提出了一种SRD模型.该模型将SRD等效为一个非线性电容和非线性电阻的并联,为了精确获得非线性电容和非线性电容电压曲线,首先测得若干离散电压点的值,采用多项式分段拟合非线性电容和非线性电阻随电压变化的曲线,利用此模型对冲激脉冲产生电路进行了仿真.经测试脉冲宽度为200 ps,幅度为3.3 V,与仿真结果较吻合,验证了该模型的正确性.     

聚合物复合材料非线性导电行为研究进展

导电填料复合材料的非线性导电行为可分为两大类,即在高压或强电流作用下发生不可逆非线性导电行为,以及在低压或弱电流作用下的宏观可逆非线性导电行为.文中阐述聚合物/导电填料复合材料在直流电、交流电作用下的可逆非线性导电行为,以及其相关导电机理,并展望非线性导电特性的应用前景.     

柔性触觉传感器用导电橡胶压阻特性及其拟合

以炭黑(CB3100)为导电相,硅橡胶为基质制备柔性触觉传感器用导电复合材料.分析了测量压阻特性的电极置于导电橡胶体内或覆盖于导电橡胶表层对压阻实验数据的影响.实验结果表明,压阻特性非线性特性明显,采用二次多项式拟合压阻实验数据可获得高拟合优度,且电极内嵌于导电橡胶测得的压阻数据拟合的相关系数均高于电极外贴在导电橡胶上测得的压阻数据拟合的相关系数.灵敏度与材料的初始电阻正相关,电极外贴于导电橡胶表面的传感器结构可获得较高的力灵敏度.     

碳纤维增强型复合材料在非破坏雷电流脉冲下的动态导电特性

为了研究碳纤维增强型复合材料(CFRP)层合板在雷电流脉冲作用下的动态导通机制,建立了CFRP动态导电特性实验平台,通过研究非破坏性10/30、20/60及40/120μs的雷电流脉冲作用下CFRP层合板的动态响应,分析了铺层结构、试样夹持方式及雷电流参数对CFRP动态导电特性的影响。研究结果表明:在100～1 000A的雷电流作用下,受到内部铺层结构的影响,CFRP层合板厚度方向电导率(10-3 S/mm)远小于平面方向电导率(100S/mm),具有各向异性非线性电导率;CFRP层合板表现出明显的电感效应,即动态电压超前于电流,动态伏安特性曲线中上升与下降阶段不重合;施加的雷电流上升速率越低、波长越长,CFRP层合板动态电导率越大;CFRP层合板在雷电流脉冲作用下所表现出的电感效应与碳纤维丝的电感特性密切相关。CFRP动态导电特性及导通模型的研究能够为CFRP雷电直接效应热电耦合模型的建立以及CFRP性能优化和结构提升提供理论支撑。     

聚吡咯-聚酯透明导电复合膜的研究(Ⅱ)电导率及其与温度的关系

作者在以前工作的基础上,对聚吡咯-聚酯透明导电复合膜的电导率及其与温度的关系进行了实验研究,应用渗流理论解释了复合膜的导电特性。实验结果表明,复合膜与非晶态半导体具有相同的电导率-温度变化规律。     

导电复合材料磺化聚苯乙炔/多壁碳纳米管研究

将磺化聚苯乙炔（SPPA）与多壁碳纳米管（MWNT）超声共混制备得到SPPA/MWNT复合材料,用四探针、X光电子能谱、紫外 可见 近红外光谱、X射线衍射和场发射扫描电镜等方法对复合材料进行研究.结果显示：MWNT与SPPA之间存在较强的相互作用;SPPA/MWNT 复合材料导电特性具有低临界阈值和电阻负温度系数（NTC）等现象.表明在复合材料中SPPA与MWNT相互作用发生电荷转移,使MWNT周围的SPPA具有较高的电导率,这种具有较高电导率的SPPA彼此之间可相互接触形成导电通路.