電壓智能開關(guān)導(dǎo)電復(fù)合材料.pdf

1、隨著電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，導(dǎo)電高分子材料，尤其是復(fù)合型導(dǎo)電聚合物，引起人們越來越廣泛的重視。由于導(dǎo)電高分子材料可在大范圍內(nèi)根據(jù)需要來調(diào)節(jié)其電阻大小，具有良好的加工性能和優(yōu)異的力學(xué)性能，已成為高分子材料研究中的一個非?；钴S的領(lǐng)域。通過外界因素來刺激材料電阻發(fā)生變化的智能材料是研究的熱點(diǎn)。樹脂基電壓開關(guān)智能導(dǎo)電材料就是當(dāng)前研究中新出現(xiàn)的一個焦點(diǎn)。 樹脂基電壓開關(guān)智能導(dǎo)電材料在低于臨界轉(zhuǎn)變電壓時，材料處于高阻狀態(tài)，是絕緣體；而當(dāng)施加一個

2、高于臨界轉(zhuǎn)變電壓的瞬間電壓時，材料的電阻率急劇下降，成為導(dǎo)體。這種變化是可逆的。根據(jù)文獻(xiàn)以及材料的特性，我們選用高密度聚乙烯為基體樹脂和第二分散媒介乙烯—醋烯乙酸酯共聚物，添加導(dǎo)電碳纖維，無機(jī)導(dǎo)電粉末以及金屬粉作為導(dǎo)電填料，采用模壓成型工藝，通過復(fù)合材料的協(xié)同作用以及復(fù)合樹脂的雙閾滲效應(yīng)來制備具有電壓敏感的導(dǎo)電復(fù)合材料。本文通過實驗分析確定影響導(dǎo)電填料填充聚乙烯復(fù)合材料的因素，研究了各種導(dǎo)電填料的閾滲關(guān)系以及工藝條件對導(dǎo)電性能的影響。通

3、過電鏡以及電子顯微鏡研究復(fù)合微觀結(jié)構(gòu)，并在此基礎(chǔ)上建立了數(shù)學(xué)模型進(jìn)行對實驗和理論之間的擬合，對復(fù)合體系的體積電阻率曲線用三次方程進(jìn)行了擬合，最后研究了材料的電阻—外加電壓特性。 研究結(jié)果表明，導(dǎo)電填料的添加量與材料的電阻率存在非線性關(guān)系，當(dāng)達(dá)到導(dǎo)電閾滲值時，材料由絕緣體轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)體。對填料進(jìn)行預(yù)處理可以提高材料的導(dǎo)電性能以及其它綜合性能。填料的形態(tài)也對電阻率有影響。在導(dǎo)電模型的指導(dǎo)下，建立復(fù)合材料的導(dǎo)電模型方程，從而得到體積電阻率