金属Ni/石墨/BaTiO_3基复合PTC材料的研究

探讨了降低BaTiO3 基的PTC陶瓷室温电阻率的新途径 ,即在BaTiO3 基的PTC陶瓷配方中加入石墨或金属Ni。目的是将石墨或金属Ni优良的导电性和BaTiO3 陶瓷的PTC效应相结合 ,制备出具有较低室温电阻率又有较好PTC效应的复合材料。通过对大量实验和数据分析 ,优化了实验配方和工艺条件 。

碳系分散体填充聚合物基PTC复合材料的研究进展

总结了碳系分散体(包括碳黑、石墨、碳纤维)作为导电填料填充聚合物形成聚合物基PTC复合材料的研究进展。对聚合物基体及碳系导电填料进行共混或接枝改性是当前主要的研究方向。认为在碳系/聚合物体系中加入合适的金属系导电填料可能会更有利于提高复合材料的PTC强度和稳定性。

可膨化石墨／低密度聚乙烯导电复合材料的制备及性能研究

选用可膨化石墨（EGP）和低密度聚乙烯（LDPE）制备了一种导电复合材料，并系统研究了LDPE／EGP复合材料的电学、力学性能以及正温度系数（PTC）效应。实验结果表明，随着EGP用量的增加，复合材料的拉伸强度升高，弹性形变减少，为保证复合材料的力学性能，EGP的最大填充量应低于40％。加入一定比例的EGP后，纯LDPE电阻率降低了近6个数量级。随着EGP含量的增加，复合材料的PTC强度先增加后降低。当EGP含量介于30％～35％之间时，复合材料的PTC强度达到最大值，最大值约为5．85。选择合适的热处理温度和密炼时间，可获得具有较高PTC强度的复合材料。

高密度聚乙烯/石墨PTC导电复合材料的研究

以高密度聚乙烯(PE-HD)为基体材料,选用四种不同粒径的石墨作为导电填充物探讨石墨粒径对复合体系PTC效应的影响,研究了石墨用量、增塑剂添加量和成核剂添加量对高密度聚乙烯/石墨复合体系电学性能及力学性能的影响。结果表明:选用50μm的石墨颗粒作为导电添加剂可以得到具有明显PTC强度的复合材料;正交实验最优化配比为高密度聚乙烯100 g,石墨60 g,邻苯二甲酸二辛酯25 g,滑石粉12 g;制备的复合材料弯曲强度为3.5 MPa,PTC强度为6.4,与PE-HD/石墨复合材料相比弯曲强度减少了2/3,脆性明显下降,同时保持了较高的PTC强度,具有良好的综合性能。

GF/PVDF导电复合材料的PTC行为

以石墨纤维(GF)、乙炔炭黑(CB)为导电填料,聚偏氟乙烯(PVDF)为基体,通过熔融共混方法分别制备GF/PVDF、CB/PVDF导电复合材料。讨论了导电填料形状、含量对复合材料正温度系数效应(PTC)的影响。并通过实验现象分析认为具有长径比结构的GF是导电复合材料负温度系数效应(NTC)减弱的原因,结合差示扫描量热分析(DSC)证明PTC效应与聚合物结晶熔融有直接关系。

石墨/酚醛树脂/BaTiO_3基PTCR复合材料的研究

研究了石墨含量、酚醛树脂含量对PTCR复合材料性能的影响。实验发现该复合方法在保证一定升阻比的前提下可有效地降低材料的室温体积电阻率。这为解决PTC材料室温体积电阻率较高的问题提供了一条新的途径。

搅拌速率及温度对化学镀镍包石墨的影响

通过化学镀的方法在石墨表面镀覆镍层,使用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分别对复合粉末的表面形貌和物相组成进行表征,研究了镀液的搅拌速率及温度对镍包石墨复合粉末表面形貌的影响。结果表明:搅拌速率和温度过低时,镀液反应不完全,复合粉末包覆不完整;过高的搅拌速率和温度会导致镀液自分解,镀层与基体脱离,镀液中存在团絮状的镍;搅拌速率为400 r/min,温度为85℃时,石墨粉末表面可均匀且完整地镀上一层厚度平均在1μm左右的镍镀层。

玻璃料对复合PTC材料相界面及电性能的影响

在低阻的Ni/(Ba,Sr)TiO3复合PTC材料的制备过程中,研究了B2O3-PbO-ZnO-SiO2玻璃料加入量对Ni-(Ba,Sr)TiO3相界面的改性以及对电性能的影响.利用透射电镜研究了相界面的细节,将相界面厚度与电荷传输示意图相结合,讨论了复合材料的电性能.结果表明,玻璃料的加入量对Ni-(Ba,Sr)TiO3相界面厚度的控制存在着两个临界点:一个是相界面上隧道效应消失的临界点;另一个是玻璃料包裹着金属Ni处于(Ba,Sr)TiO3陶瓷晶界,加入金属可以有效降低复合材料室温电阻率的临界点.

Ni/(Ba,Sr)TiO_3复合正温度系数材料的电性能及镍的价态和分布(英文)

在两种还原气氛中烧结制备低阻Ni/(Ba,Sr)TiO3复合正温度系数(positive temperature coefficient,PTC)材料,通过X射线光电子能谱仪研究复合材料表面镍的存在价态。结果显示:两种还原气氛中烧结后,大部分镍(Ni)都以单质存在,但是经600℃保温30 min热处理后,Ni主要以NiO存在。复合材料采用了Al2O3-SiO2-TiO2(AST)和PbO-B2O3-ZnO-SiO2玻璃烧结助剂。通过扫描电镜和元素分析得知:Ni颗粒在添加玻璃的陶瓷基质中分布得更均匀。对复合材料和石墨粉进行差示扫描量热-热重分析解释了上述现象。结合Ni颗粒的存在价态和分布研究了在两种还原气氛中烧结后复合材料的电性能。