基于碳系复合物的柔性压力/温度敏感材料研究

摘要

碳系/有机硅橡胶复合物是一种具有压力-电阻与温度-电阻双重敏感特性的柔性导电复合材料,可用于柔性压力/温度复合式传感器敏感材料。
　　 本文介绍了柔性复合式传感器与柔性压力/温度敏感材料的研究现状与发展趋势,结合碳系/有机硅橡胶复合物内部的微观结构与样品的伏安特性实验结果,分析了不同种碳系填料复合物的导电机理及理论模型,比较了以有机硅橡胶作为基体材料,分别以炭黑、石墨、导电碳纤维、纳米碳纤维、不同长径比的碳纳米管等碳系材料作为导电填料所获得了复合物样品的压力-电阻效应与温度-电阻效应。另外,对不同种碳系填料并用得到的复合物样品的压力-电阻效应与温度-电阻效应进行了实验分析,在实验的基础上提出通过填料并用与选用合适基体材料的方法,抑制此类复合物在用于柔性敏感材料时,所具有的压力与温度双重敏感特性之间的干扰问题。
　　 本文在分析了不同组分配比的碳系复合物压力-电阻效应与温度-电阻效应差异,提出了解决压力与温度双重敏感特性之间的干扰问题的思路方法,为柔性压力/温度敏感材料的应用提供了研究基础。

目录

文摘

英文文摘

论文说明:图表目录

致谢

第一章 绪论

1.1 国内外研究现状

1.1.1 柔性复合式传感器

1.1.2 柔性压力/温度敏感材料

1.2 课题的来源、意义和主要内容

第二章 柔性压力/温度敏感材料的导电机制理论分析

2.1 导电复合材料的导电机制理论的基本理论

2.1.1 渗流效应

2.1.2 理论模型

2.2 碳系/有机硅橡胶复合物的微观结构分析

2.2.1 样品制备

2.2.2 光学显微镜分析

2.2.3 电子显微镜分析

2.3 碳系/有机硅橡胶复合物的伏安特性研究

2.4 碳系/有机硅橡胶复合物的导电机理研究

第三章 柔性压力/温度敏感材料的压力.电阻特性及实验研究

3.1 碳系/有机硅橡胶复合物的压阻现象及理论

3.1.1 压力-电阻现象

3.1.2 压力-电阻效应的理论

3.2 压力-电阻特性实验

3.2.1 样品制备

3.2.2 样品测试

3.3 压力-电阻实验结果分析

3.3.1 不同种填料对渗流特性的影响

3.3.2 不同种填料对压力.电阻特性的影响

3.3.3 填料并用对压力.电阻特性的影响

3.3.4 不同基体材料对压力.电阻特性的影响

第四章 柔性压力/温度敏感材料的温度-电阻特性及实验研究

4.1 温度-电阻现象及理论

4.1.1 温度-电阻现象

4.1.2 温度-电阻效应的理论

4.2 温度-电阻实验

4.2.1 样品制备

4.2.2 样品测试

4.3 温度-电阻实验结果分析

4.3.1 不同种填料对温度-电阻特性的影响

4.3.2 填料并用对温度-电阻特性的影响

4.3.3 不同基体材料对温度-电阻特性的影响

第五章 压力/温度敏感特性交叉效应研究

5.1 压力/温度敏感特性交叉效应现象及理论

5.1.1 压力/温度敏感特性交叉效应现象

5.1.2 压力/温度敏感特性交叉效应理论

5.2 压力敏感材料的温度敏感特性的抑制

5.2.1 敏感特性分析

5.2.2 实验

5.3 温度敏感材料的压力敏感特性的抑制

5.3.1 敏感特性分析

5.3.2 实验

5.4 小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 下一步的工作及展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文