温度对基于MWCNTs/PDMS复合材料的柔性应变传感器的影响

摘要

导电聚合物复合材料由于其制造工艺简单和传感性能可控性强的优势而被广泛应用于柔性应变传感器的制造.然而,温度会对导电聚合物复合材料的应变传感性能产生巨大的影响.本文研究了MWCNTs/PDMS复合材料在不同温度加载条件下的应变传感性能.结果表明,应变传感器的灵敏度会随着温度的升高而提高,而且肩峰现象也会随之减弱.根据聚合物力学理论,温度能够通过改变PDMS分子链的运动程度来影响复合材料的导电网络,且最终导致复合材料的传感性能变化.最后,结合复合材料的力电等效关系,建立了复合材料在不同加载条件(应变和温度)下的电阻变化的数学模型,并对实验结果和传感机理进行了讨论.研究结果可为应变传感器在不同温度条件下的进一步应用提供参考.