碳纳米管/聚合物复合材料薄膜制备及其压阻特性研究

基于真空过滤方法获得均匀的不同厚度碳纳米管薄膜,通过与聚合物基体的润湿固化转移碳纳米管薄膜制备压阻敏感度可控的复合材料薄膜.并研究了该薄膜的压阻特性.结果表明薄膜的压阻敏感度随着初始碳纳米管悬浮液体积的减小而降低,当体积减小到一定程度时,薄膜压阻敏感度反而增加,但是线性范围减小.碳纳米管/聚合物复合材料的这种压阻特性,一方面了说明了碳纳米管与聚合物复合材料薄膜压阻效应的可控性;另一方面,也表明了通过调节压阻敏感度,该复合材料既可用作应变传感,又可以用作对变形不敏感的导电薄膜.     

硅压阻式传感器性能影响因素的研究

本文对影响硅压阻式传感器性能的诸因素进行分析,并对圆形力敏器件的灵敏度进行了剖析,给出了部分实验数据与理论分析符合较好。本文的研究对开发设计高性能敏感元件有重要的指导意义     

柔性压阻碳复合膜的制备及其特性

为研究柔性力敏传感器,以碳纳米粉为导电相,硅橡胶和有机树脂为绝缘相,在聚酰亚胺基底材料上制备了一种新型的柔性碳复合膜,其金属电极和引线用MEMS工艺制备。实验研究表明:在0～1MPa范围内这种碳复合膜的导电特性随正向应变发生显著变化;在0～0.7MPa范围内表现近似线性的压阻关系,并具有良好的温度稳定性。用这种碳复合膜制备的力敏元件不受被测物体表面形状的限制,可以被广泛应用于各种规则和不规则曲面的挤压应力测量。     

纳米炭黑/硅橡胶柔性压力传感器的交流特性

在印有叉指电极的陶瓷衬底上,制作纳米炭黑/硅橡胶复合导电材料的压力传感器,并研究该传感器在交流驱动下的压敏特性.结果表明:在1kHz测试条件下,该传感器呈正压阻效应;随着测试频率的增加,纳米炭黑/硅橡胶界面处的空间电荷极化强度减小,器件的正压阻效应减弱;当器件负载/卸载时,传感器的响应和恢复时间均小于3s;当连续加载压力时,传感器可分辨的压力为0.5N.     

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 .     

硅橡胶-炭黑导电橡胶的逾渗特性研究

以炭黑为导电相填充硅橡胶制备导电橡胶,并基于Matlab软件建立了相应体系的逾渗模型,对比研究了炭黑含量及粒径对导电橡胶体系粒子逾渗特性和导电性能的影响。结果表明,当炭黑粒径一定时,炭黑含量是影响所制导电橡胶导电性能的重要因素,当炭黑含量达到逾渗阈值,材料电阻急剧减小,炭黑粒径越小,所制材料的逾渗阈值越低。不同炭黑粒径下,导电橡胶体系的分形维数均随着炭黑含量增加而增大,并且炭黑粒径越小,体系分形维数越小,而分形维数较小的体系在逾渗状态前形成导电集团的能力更强。对比实验和数值模拟结果可知,本文构建的逾渗模型能较好地反映硅橡胶-炭黑导电橡胶中导电相的结合特性。     

固态压阻传感器与啤酒液位测量

通过对固态压阻传感器的理论分析和实验，证明固态压阻传感器非常适用于酒阀静态试验台啤酒液位的测量．     

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.     

碳黑填充橡胶的动态力学表征

用动态热分析技术研究了碳黑填充橡胶在高应变与低应变下的动态粘弹行为，并考察了应变史对填充橡胶力学性能的影响。     

热处理对碳黑填充热塑性共混体系电性能的影响

探讨了不同热处理温度对交联与示交联碳黑填充乙烯－醋酸乙烯共聚物及低密度聚乙烯（ＥＶＡ／ＬＤＰＥ）共混体系电性能的影响,对影响材料稳定性的各种因素进行了分析,并提出可能的解决方法,以达到既能保证材料功能稳定性,又能提高生产效率的目的。     

改性白炭黑与炭黑协同增强天然橡胶复合材料

为了改善填料的分散性,采用离子液体1-烯丙基-3-甲基氯化咪唑(AMI)改性白炭黑(SiO_2),并制备改性白炭黑/炭黑/天然橡胶复合材料,通过傅里叶红外光谱(FT-IR),扫描电镜(SEM),动态力学分析仪(DMA),热失重分析仪(TGA)等分析方法,研究AMI改性对白炭黑/炭黑/天然橡胶复合材料微观结构、力学性能、动态力学性能的影响。结果表明:经AMI改性后,白炭黑粒子间的相互作用减小,团聚倾向减弱,且与炭黑并用后在橡胶复合材料基体中的分散性改善,弥散效应和界面作用增强,改性复合材料的硫化反应活化能降低,综合力学性能提高。此外,离子液体用量的提高有助于复合材料分子链有序性的增加,使复合材料的热稳定性增强。可见改性白炭黑与炭黑并用对橡胶有很好的补强效果。     

氧等离子体处理炭黑及其在水中分散性

以氧气为气氛对纳米级炭黑进行等离子体处理,通过改变处理功率、时间和压强等条件,考察处理后发黑在水中的分散稳定性.当改变压强、时间和功率中的某一因素时,炭黑在水中的分散稳定性呈规律性变化,每个因素都存在相应的最适条件(30 Pa,80w,5 min).炭黑经氧等离子体表面改性后,其在水中的分散性大大提高,经过35 d的自然沉降,分散性仍可达87%.经X-射线光电子能谱(XPS)分析发现,炭黑经氧等离子体表面处理以后,其表面引入了C＝O,-OH,-COOH,O-C-O等含氧基团.     

原位接枝改性炭黑对天然橡胶性能的影响

采用原位液相接枝技术在炭黑表面接枝聚乙二醇400,研究了接枝前后炭黑补强天然橡胶的性能.结果表明:在相同填料添加量下,填充接枝改性炭黑的胶料焦烧时间和正硫化时间有所缩短,物理机械性能明显改善;当添加50份填料时,相比于添加未改性炭黑的胶料,填充接枝改性炭黑胶料的结合胶含量提高了16.5个百分点,拉伸强度和撕裂强度分别提升了6.1MPa和19.5kN/m,绝对磨耗质量由0.53g下降至0.37g,硫化胶在0、60和80℃时的tanδ分别下降了16.67%、45.23%和45.45%.动态力学测试和SEM分析表明,胶料性能提升的主要原因是接枝改性炭黑在橡胶基体中分散性的改善及炭黑与橡胶间相互作用力的增加.     

低温等离子处理对丙纶纤维湿润性能的影响

吸湿性能的改善,将使丙纶织物的舒适性得到明显的提高. 对丙纶纤维用氧气进行等离子处理,明显地改善了其表面的润湿性能:甘油在纤维上的接触角可以从69°减小到21°,减少了70%. 处理器的功率对接触角有很大的影响,在30 W到150 W的范围内,处理功率越大,接触角越小. 所以应该选用150 W的处理功率. 处理时间以9 min为宜. 先用氩气进行等离子预处理,对接触角的影响不大.     

新型橡胶补强剂Fz-1复合炭黑的应用研究

本文详细介绍了用新型橡胶补强刑Fz-1复合炭黑部分替代高耐磨炭黑最佳配方的研究。     

维生素C-稀土配合物在天然橡胶/炭黑复合材料中的防老化作用

以镧和维生素C为原料制备了一种新型稀土配合物,将该新型稀土配合物作为一种新型防老剂应用于天然橡胶/炭黑(NR/CB)复合材料中,研究了该稀土配合物对NR/CB混炼胶硫化特性和硫化胶力学性能的影响,通过红外光谱、力学性能保持率及表面形貌变化详细分析了该稀土配合物对NR/CB硫化胶耐老化性能的影响,并与常用橡胶防老剂4010NA、RD和MB进行了比较.结果表明:维生素C-稀土配合物对NR/CB混炼胶具有一定的硫化促进作用,并能提高NR/CB硫化胶的力学性能;维生素C-稀土配合物在NR/CB复合材料中有优良的抗老化作用,其抗热氧老化和抗紫外光老化效果与4010NA、RD相近,优于MB,其抗臭氧老化性能尤为突出,显著优于RD、MB和具有突出抗臭氧性能的4010NA.