Sn-Pb合金填充聚合物导电复合材料的PTC效应

通过球磨、热压制备了Sn-Pb/PS,Sn-Pb/HDPE复合材料。研究了复合材料的导电性能。结果证明:Sn-Pb/PS复合材料具有PTC效应,有PTC强度大、转变陡的突出优点;其PTC性能是由填料相变的发生引起的。Sn-Pb/HDPE复合材料具有双PTC效应,两次PTC转变分别由基体和填料在其熔点处发生相变引起的,其PTC强度也有独特之处。

炭黑填充聚合物导电复合材料的研究和应用概术

概述了目前国内外炭黑填充聚合物导电复合材料的研究现状及应用。主要对炭黑填充聚合物复合材料的导电性能、正负温度效应尤其是低碳含量炭黑填充聚合物抗静电材料进行了讨论。

聚苯乙烯/碳纳米管/纳米黏土导电复合材料的制备及性能

为了考察纳米黏土(NC)的引入对碳纳米管(CNTs)在聚苯乙烯(PS)树脂基体中分散的影响,使用NC作为非导电填料,通过熔融共混工艺制备了PS/CNTs/NC导电复合材料,探讨了NC与CNTs的含量及密炼时间对PS/CNTs/NC复合材料导电性能和力学性能的影响规律。扫描电子显微镜分析表明NC的加入减少了CNTs在PS基体中的团聚现象,并促使CNTs在较低添加量下形成了导电网状结构。复合材料的电阻率表征结果表明,在相同的CNTs含量下随着复合材料中NC含量的增加,体系电阻率呈现出逐渐减小趋势,并且在低CNTs添加量下,NC的引入促使体系电阻率降低的现象更明显,随着密炼时间的增加,体系电阻率呈现进一步减小的现象;力学性能表征结果表明,PS/CNTs/NC复合材料的拉伸性能总体上随着CNTs和NC含量的增加而增大,并且随着密炼时间的增加,复合材料拉伸强度最高可增加50.2%。NC与CNTs的质量比为1∶1时,可获得具有良好导电性能的复合材料。

体积膨胀的稀释作用对聚合物基导电复合材料PTC效应的影响

聚合物基 PTC复合材料中 ,导电填料的体积分数是一个绝缘体 -导体的转换开关。理论分析表明 ,PTC转变区的电阻率突变与渗流曲线在临界体积分数附近的电阻率突变在导电机制上是同一的 ,聚合物基体体积膨胀的稀释作用对 PTC效应有重要影响 ,在一定的温度范围内 (小于 PTC/ NTC的转变温度 ) 。

聚合物基导电复合材料的电阻机械效应(RME)

综述了聚合物基导电复合材料的电阻机械效应(re sistance mechanicaleffect,RME),列举了RME的各种表现及其可能的内在机制,介绍了改善RME循环稳定性的方法。RME取决于导电填料和基体性质两方面因素,包括填料种类和形态分布、填料体积分数、基体粘弹性、基体与填料的相互作用。其次,应力或应变大小、加载方式和加载速率、加工方法以及环境温度和湿度等也是影响RME的重要因素。对于纤维填充复合体系,影响因素还包括纤维取向与长径比、外力方向等。

填充型聚合物基气敏导电复合材料

作为一种功能性复合材料,填充型聚合物基气敏导电复合材料在生物医学、化学化工以及环境科学等领域具有广阔的应用前景。综述了填充型聚合物基气敏导电复合材料的导电机制、影响因素及其近期的研究进展。

导电聚合物复合材料作锂离子电池正极材料研究进展

导电聚合物共轭结构和类金属特性,使其复合材料作电极材料时能较好提高电极电化学性能。本文主要从金属氧化物、硫复合导电聚合物作锂离子电池正极材料两方面综述近年导电聚合物复合材料在锂离子电池正极材料的研究,并对其未来发展作了概述和展望。

用于电阻式柔性应变传感器的导电聚合物复合材料研究进展

作为物联网的触角,传感器迎来了新的发展机遇。而随着可穿戴行业的发展,电阻式柔性应变传感器在人体穿戴实时监测、机器人仿生皮肤、医学健康跟踪、运动肢体捕捉以及生产振动检测等领域展现出广阔的应用前景。聚合物导电复合材料是电阻式柔性应变传感器最常用的应变传感核心材料,具有柔性好、应变检测范围大以及成本低的优势。但现有的基于聚合物导电复合材料的传感器普遍存在迟滞明显、线性度低、导电网络稳定性差的缺点,此外对于某些复合材料在应变过程中的导电机理阐释也存在缺陷。因此,近年来诸多学者从聚合物导电复合材料导电机理、不同导电填料的特性、聚合物本身特性以及不同的制备工艺等方面开展了大量的研究工作。在解释聚合物导电复合材料的导电机理方面,目前多采用渗流理论解释其导电过程。目前聚合物导电复合材料所用的导电填料主要分为碳系导电填料和金属系导电填料两大类,由于碳系导电填料的导电稳定性好、价格低,是目前使用的主流。而目前使用的聚合物基体主要分为硅橡胶、天然橡胶以及聚氨酯三大类,硅橡胶主要用于小应变、高灵敏度传感器,天然橡胶主要用于大应变传感器。而聚合物导电复合材料的制备工艺主要分为填充式、夹心式、吸附式三种,填充式的传感器应变范围较大,而夹心式和吸附式传感器应变范围相对较小。本文对聚合物导电复合材料的导电机理、导电填料、聚合物基体以及不同制备工艺进行了归纳和分析,并展望了柔性应变传感用聚合物导电复合材料今后可能的研究热点和发展趋势。

质子交换膜燃料电池用聚合物/导电填料复合材料双极板的研究进展

双极板是质子交换膜燃料电池(PEMFC)的重要组成之一,其性能直接影响到PEMFC的成本和性能。目前,常用的双极板主要有石墨双极板、金属双极板和聚合物/导电填料复合双极板。聚合物/导电填料复合材料双极板由于同时克服了石墨双极板机械性能差、加工成型困难、成本高和金属双极板耐腐蚀性差等缺点,成为目前PEMFC用双极板材料的研究重点,但聚合物/导电填料复合材料双极板导电性不高,因此提高其导电性能是目前的重点研究方向。主要对目前应用于PEMFC的聚合物/导电填料复合材料双极板的研究进展进行了简单综述,总结了目前聚合物/导电填料复合材料双极板的主要研究方向及其相关性能。

碳系填料改性导电聚合物复合材料的研究进展

介绍了石墨烯、碳纳米管及石墨烯同碳纳米管对复合材料的电磁屏蔽性能的影响,根据研究现状指出当前碳系导电聚合物复合材料存在加工复杂、结构单一等问题,并提出解决方案。

具有泡孔结构的聚合物导电复合电磁屏蔽材料的制备方法评述

如今急剧增加的各种通信系统和高频电子器件导致电磁干扰现象和电磁辐射污染问题日益突出。具有泡孔结构的聚合物导电复合材料不仅具有易加工、耐化学腐蚀和性能可调的优势,其泡孔结构还可以进一步赋予材料轻质的优势,同时增强电磁波在泡孔内部的多重散射/反射衰减以提升材料对电磁波的吸收,已经成为高性能电磁屏蔽材料的研究热点之一。本文综述了具有泡孔结构聚合物导电复合电磁屏蔽材料的不同制备方法,着重对这些制备方法的特点进行详细介绍和比较,最后还对泡孔结构聚合物导电复合电磁屏蔽材料的发展趋势做了展望。

聚合物基导电复合材料的研究进展

众所周知，在三大材料中，金属具有相对较高的导电性能和导热性能，而且其密度高、加工难度大；而聚合物则具有与其相反的特性：电绝缘性和低导热性，密度低，加工容易。将金属和聚合物复合，就可以获得同时具有导电性能、导热性能、低密度、良好加工性能、耐化学腐蚀的材料。

炭黑/炭纤维/聚甲基丙烯酸丁酯导电复合材料的导电性和气敏性

研究了原位聚合法制备的炭黑/气相生长炭纤维/聚甲基丙烯酸丁酯(CB/VGCF/PBMA)复合材料的导电性和在饱和有机蒸气中的电阻响应性能。结果表明,通过加入质量分数为1%的VGCF即可使炭黑/聚甲基丙烯酸丁酯复合材料的电阻率1 040Ω.cm降至195Ω.cm,在这种三元复合体系中存在一种二阶逾渗效应;而且能使复合材料的负蒸气系数效应(NVC)强度从15.6降至2.2。

片状纳米石墨／聚合物复合材料的研究进展

将金属和石墨等材料与聚合物复合可以制备具有导电性能的复合材料。与金属相比，石墨具有更低的密度、更高的化学稳定性，它与聚合物的复合材料在诸如燃料电池等重要领域得到了应用。但用普通石墨作导电填料时，填料的用量极大，复合材料的密度高、力学性能低。导电复合材料结构性能关系的研究结果为上述问题的解决提供了途径。聚合物基导电复合材料的研究表明，导电填料的形状和尺寸强烈地影响着复合材料的逾渗阈值和导电性能。

铜纤维长度对ABS/铜纤维复合材料导电性能的影响

研究了在(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯)共聚物(ABS)/铜纤维复合材料混炼加工过程中基体粘度、剪切速率和铜纤维的原始长度对混炼后铜纤维长度的影响,并讨论了混炼后的铜纤维长度对复合材料导电性能的影响。结果表明,高剪切速率对铜纤维长度的破坏作用远远大于低基体粘度对铜纤维长度的保护作用,较长铜纤维在混炼过程中缠绕在一起不易分散均匀。研究发现,选用合适的加工工艺,原始长度较短的铜纤维在混炼后仍然可以保持一定的长度,并且由此制得的复合材料导电性能优于由原始长度较长的铜纤维制得的复合材料。

多功能柔性可拉伸石墨-硅橡胶复合材料

柔软且可拉伸的导电聚合物复合材料(CPC)受到广泛关注,因其可以弯曲、拉伸、扭曲和可逆压缩而不会产生物理破坏.这些复合材料应用于各种场合,例如,结构状况监测、人体运动监测、智能服装等等.已采用多种填料来制备CPC,如碳纳米管、石墨烯、石墨(GRP),炭黑(CB)、银粉和金粉.在各种填料中,GRP因其良好的导电性、导热性、生物相容性,源于高纵横比的低逾渗阈值、高抗压强度以及天然资源丰富且价格低廉,相比其他填料是有希望的候选材料.

CB／PBMA复合材料在有机蒸汽中的电阻响应与吸附行为

研究了炭黑/聚甲基丙烯酸丁酯(CB/PBMA)复合材料在有机蒸汽中的电阻响应和吸附行为。结果表明,在较大的有机蒸汽分压范围内(p/p°=0～0.16),CB/PBMA导电复合材料在丙酮和氯仿蒸汽中的电阻响应程度的对数与蒸汽分压之间存在良好的线性关系,而且该复合材料的电阻响应程度随有机蒸汽分压的变化曲线与其吸附等温线吻合,而与炭黑的吸附等温线差别较大。前者的吸附曲线符合Ⅲ型吸附,因为复合材料表面没有微孔只有大孔,而后者的吸附曲线是典型的Ⅱ型吸附,这是由于炭黑表面有丰富的微孔和中孔。

金属总含量对Sn/Cu/PA6三元复合材料结构与性能的影响

通过熔融共混法制备了Sn/Cu/PA6复合材料,在不同的Sn、Cu体积比(VSn/VCu)下研究了金属总含量(φ)对复合材料结构和性能的影响。结果表明,在VSn/VCu较高时,金属总含量的增加使金属相形态逐渐由孤立的"岛"状向物理连续的网络转变;同时,增加金属总含量导致复合材料导电性能、冲击韧性的提升,这与基体内物理连续金属网络的形成有关。与Cu/PA6复合材料相比,Sn/Cu/PA6复合材料的逾渗阈值更低。导电网络物理连续程度更高的Sn/Cu/PA6复合材料的电阻率具有更高的温度稳定性。

石墨烯/导电聚合物复合材料在超级电容器电极材料方面的研究进展

从方法学上总结了目前石墨烯/导电聚合物复合材料的制备途径,重点介绍了其在能源领域作为超级电容器电极材料的应用,并归纳了其在传感器材料、燃料电池、太阳能电池、电致变色器件及锂离子电池等方面的研究进展.