单轴压力下HDPE基导电复合物电阻率的压阻行为

摘要

导电填料形态及填料体积分数都影响压阻行为.在紧邻渗流阈值处,炭黑(CB)或碳纤维(CF)填充HDPE体系的电阻均随压力增大而逐渐增大,呈现正压力系数(Positive Pressure Coefficient,PPC)现象;在渗流阈值以上浓度,CB填充体系受压时电阻率逐渐减小,呈现负压力系数(Negative Pressure Coefficient,NPC)效应,而CF填充体系则先后出现NPC和PPC现象.在渗流区域,体系中开始出现由填料形成的贯穿绝缘基体的导电长链并进一步相互交叠而形成渗流网络.受压时聚合物基体变形使导电粒子间隙减小,并由此引起导电粒子的重排、取向.隧道间隙的变化以及导电长链或渗流网络的破坏-重建的竞争过程是造成压阻行为的内在机制.研究表明,在较大应变下进行预压缩或者增加压缩循环的次数都可能改善CB/HDPE体系压阻行为的稳定性,但对SCF/HDPE体系而言,这种稳定作用局限在较小应变范围内.渗流阈值以上浓度的导电复合物具有较好的循环稳定性.