镍粉填充型磁流变弹性体压敏与温敏电阻特性研究

磁流变弹性体具有良好的压致电阻敏感特性和温度-电阻敏感特性,在柔性触觉传感领域表现出应用潜力。以羰基镍粉作为导电填充颗粒,硅橡胶作为基体,分别制备了镍粉随机分散和磁致链化的磁流变弹性体样品,测试了磁流变弹性体在不同温度下的压力-电阻特性和定值压力下的温度-电阻特性。分析了镍粉体积分数、外加电压、镍粉磁致链化对磁流变弹性体压阻特性的影响和不同温度下磁流变弹性体的压敏电阻规律。研究表明,体积分数为26%的磁流变弹性体在较低加载电压下,不仅其对数电阻与压力具有较好的线性关系,而且压力感知范围较宽;磁致链化可显著提高MRE压阻灵敏度;在不同恒定压力下,温度-电阻曲线具有一致的变化规律,呈现出先降后升的特性。

磁致链化对磁流变弹性体压阻效应的影响

为研究磁流变弹性体(Magneto-Rheological Elastomer,MRE)压阻效应机制及其影响因素,基于场致发射效应机制,结合均匀型与磁致链化型MRE结构特点,分别建立了两类镍粉填充液态硅橡胶型MRE的导电模型,得出了相应的MRE端面电阻表达式,分析了镍粉质量分数、测试电压对两类MRE阻值的影响;在零场下制备了均匀型MRE,在匀强磁场下制备了磁致链化型MRE,对两类MRE的压阻特性进行了系统测试;通过分析比较两类MRE的正压力与电阻对数的映射关系,验证了理论模型的合理性;相比于均匀型MRE样品的高阻抗和较小的阻值变化范围,在0~6kPa压力下,磁致链化型MRE样品阻值变化区间为10~106Ω,在触觉传感应用中具有更好的适用性。