炭黑/十四醇基低居里温度PTC复合材料的热控性能

具有正温度系数(PTC)的导电高分子复合材料组成的自控温热敏电阻,可代替普通电阻用于加热器件,在电子设备主动控温方面具有很大优势。然而,现有PTC复合材料的居里温度(>60℃)普遍较高,在常温段工作电子设备的控温方面应用受到限制。基于此,本文以低相变温度的十四醇为相变基体,炭黑(CB)为导电粒子,乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)为骨架,通过熔融共混和模压成型方法制备了具有低居里温度(35℃)的PTC复合材料,探究了CB质量分数对复合材料电性能和PTC性能的影响。结果显示,当CB质量分数为12%时,复合材料室温电阻率为0.5Ω·m,PTC强度高达7.0,且未出现负温度系数(NTC)效应。通过扫描电子显微镜观察了复合材料微观结构,并将复合材料电性能变化与微观结构相关联,解释了复合材料获得优异PTC性能的内在机理。此外,研究了PTC复合材料的热控行为,发现与普通电阻加热器相比,PTC复合材料作为电阻加热器具有自适应控温能力,无需外部控制系统条件下可将受控器件温度控制在常温段温度范围内并保持平衡。