金屬-超導(dǎo)-高分子復(fù)合材料中的電輸運(yùn)性質(zhì).pdf

1、通過摻入導(dǎo)電填料使絕緣的高分子材料獲得導(dǎo)電性是一種實(shí)用、簡單而經(jīng)濟(jì)的制備復(fù)合型導(dǎo)電高分子復(fù)合材料的方法，在電子、通信、熱控、能源等行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，把高溫超導(dǎo)材料與高分子材料復(fù)合可以提高高溫超導(dǎo)材料的機(jī)械性能從而大大拓展其應(yīng)用領(lǐng)域。本文采取固相反應(yīng)的方法制備了高溫超導(dǎo)材料(Bi-2223)為基體的高溫超導(dǎo)-聚乙丙烯橡膠(EPR)復(fù)合材料和金屬-高分子復(fù)合材料，并對超導(dǎo)-高分子復(fù)合材料的電輸運(yùn)性質(zhì)和介電特性進(jìn)行了研究，同時，測量了金

2、屬-高分子復(fù)合材料的壓阻效應(yīng)、伏-安特性和介電特性。 對超導(dǎo)-高分子復(fù)合材料樣品的表面測量發(fā)現(xiàn)樣品的機(jī)械強(qiáng)度要比純的高溫超導(dǎo)材料有很大提高，表面更加平滑而具有金屬光澤。防水測試表明：復(fù)合材料在水中能穩(wěn)定存在并保持其電學(xué)性能不變，這為復(fù)合材料在潮濕環(huán)境中應(yīng)用提供奠定了基礎(chǔ)。 采用X射線衍射方法(XRD)和掃描電鏡(SEM)對超導(dǎo)-高分子復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)對于摻雜0.2wt％EPR的復(fù)合材料隨著燒結(jié)溫度的增加衍射強(qiáng)

3、度有所增加。在40K-300K的溫度區(qū)間對復(fù)合材料進(jìn)行電阻測量，發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)-高分子復(fù)合材料的室溫電阻隨EPR摻雜量的增加而增加，隨著燒結(jié)溫度的升高而降低，經(jīng)過800℃高溫?zé)Y(jié)后的復(fù)合材料樣品表現(xiàn)出超導(dǎo)電性。 對不同高分子含量的超導(dǎo)-高分子復(fù)合材料的介電特性檢測表明：超導(dǎo)-高分子復(fù)合材料樣品的介電常數(shù)及介電損耗均隨著頻率的增大而減??；超導(dǎo)-高分子復(fù)合材料的介電常數(shù)與介電損耗均隨高分子材料含量的增加而增加。 本論文也研究了金屬

4、-高分子復(fù)合材料的壓阻效應(yīng)、伏-安特性和介電特性。在恒應(yīng)力作用下金屬-高分子復(fù)合材料電阻隨著時間的增加而減小，表現(xiàn)出“電阻蠕動”現(xiàn)象；在不同的軸向正壓力作用下金屬-高分子復(fù)合材料樣品的電阻可以從1×10<'8>Ω降到1×10<'8>Ω。金屬-高分子復(fù)合材料的伏-安特性在電壓較高時明顯偏離線性，這是由于高壓下，金屬-高分子復(fù)合材料導(dǎo)電時隧道效應(yīng)、電場發(fā)射作用強(qiáng)烈，導(dǎo)致伏安特性偏離線性關(guān)系。對金屬高分子復(fù)合材料的介電特性研究表明：金屬-高分