导电复合材料

摘要： 印制电子技术与3D打印技术相结合是目前的研究热点,为提高3D打印工艺所制得电子电路产品的导电率、打印精度及其机械性能,对在电工电子领域应用较为广泛的银导电墨水、聚乳酸复合材料及石墨烯材料等7种典型导电复合材料,进行了材料制备对比试验,并对制备出的材料进行了性能测试。各材料测试结果表明,通过适当的制备方法,同时搭配适宜的3D打印工艺能够有效地提高电子电路产品的性能。

摘要： 基于羧基功能化多壁碳纳米管(MWCNTs-COOH)与聚乙二醇(PEG)之间的原子转移自由基聚合反应,制备了一种MWCNTs-COOH-g-PEG复合导电薄膜。分别采用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、透射电子显微镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)进行形态和结构表征,并通过气敏性实验研究薄膜样品对各种有机蒸气的气敏响应性。实验结果表明,PEG通过共价键的方式连接到了MWCNTs-COOH的表面上,所制得的导电复合材料具有良好的分散性,对氯仿蒸气具有较高的选择性、快速的响应速率和良好的稳定性,并随着固化温度的升高,响应强度逐渐增加,有望成为在室温条件下工作并易于制造的新型纳米级传感材料。

摘要： 研究不同预分散熔融混炼工艺对丁基橡胶(IIR)/单壁碳纳米管(SWCNTs)导电复合材料性能的影响。结果表明:先将SWCNTs在溶剂或分散剂溶液中超声预分散处理,再将其与IIR等进行湿法熔融混炼,可以制得导电性能优良的IIR/SWCNTs导电复合材料,SWCNTs的分散性和复合材料的导电性能均优于采用传统熔融混炼工艺制备的复合材料;采用聚氧乙烯辛基苯酚醚-10水溶液超声预分散处理,SWCNTs在IIR基体中的分散性最好,复合材料的导电性能最优异;采用正己烷超声预分散处理,SWCNTs的分散性和复合材料的导电性能适中;采用乙醇超声预分散处理,SWCNTs的分散性较差,但复合材料的导电性能仍优于传统熔融混炼工艺复合材料。

摘要： 纳米纤维素是一类具有大比表面积、高反应活性、高机械强度、良好生物相容性、优异热稳定性以及可降解等优异性能的纳米高分子材料。根据其来源、特性、制备方法,可大致分成纤维素纳米纤丝(CNF)、纤维素纳米晶体(CNC)、细菌纤维素(BC)三类,三者的微观形态和尺寸大小有所差异。纳米纤维素凭借其高抗张强度,在复合增强材料的填充应用上表现出优异的机械柔韧性,借此将其与导电聚合物、碳材料和金属化合物等导电物质复合,可形成具有优异力学性能和电化学性能的导电复合材料,这类材料在柔性储能器件等领域有着广泛的应用前景。本文重点回顾了纳米纤维素与多种导电物质复合制备导电复合材料的工艺方法及电化学性能表征,并概述了基于纳米纤维素的导电复合材料在柔性储能器件锂离子电池(LIBs)和超级电容器(SCs)上的应用研究进展,在总结相关研究的基础上进一步讨论了上述制备应用过程中存在的问题,并针对此类问题展望了纳米纤维素基导电复合材料在今后研究应用的重点和方向。

摘要： 导电弹性体应用广泛,如用于屏蔽材料、应变传感器或电极.它们大多由柔性聚合物(如硅橡胶)和导电纳米填料组成.这样可以确保制备内部导电但表面绝缘的胶料,以防止不同部件之间产生电弧.在弹性体内部,填充粒子形成导电路径,从而使材料具有导电性.相应的最小填料含量(填料网络形成导电率急剧上升)用逾渗阈值表示.这些导电路径的形成以及逾渗阈值取决于许多因素,如相应纳米填料的几何形状、固有导电性和分散状态.

摘要： 为研究多壁碳纳米管(MWCNTs)和热塑性弹性对MWCNTs-聚氨酯/聚丙烯(MWCNTs-TPU/PP)复合材料结晶性能、导电性能、拉伸性能及外场响应行为,通过溶液-熔融法制备了MWCNTs-TPU/PP复合材料.MWCNTs的引入能够提高MWCNTs-TPU/PP复合材料的导电性能和结晶性能,导电逾渗值质量分数约为1.9wt％,开始结晶温度从117.5°C提高到131.2°C.通过电阻仪和温控装置的联用在线表征了在不同热处理温度下导电网络的构建和破坏过程,随着热处理温度从110°C提高到175°C,MWCNTs-TPU/PP复合材料的导电性能和结晶度得到改善;TPU的引入能够显著降低MWCNTs-TPU/PP复合材料对温度的反应时间从约10 min缩短到约3min,温度响应行为得到显著改善.通过拉伸数据分析表明,MWCNTs含量的增加能够提高MWCNTs-TPU/PP复合材料的拉伸强度和断裂伸长率,MWCNTs添加量为2.5wt％时,复合材料的拉伸强度从～35 MPa提高到～47 MPa;应变-电阻数据表明,TPU的引入能够改善MWCNTs-TPU/PP复合材料在循环拉伸过程中应变的可回复性和导电网络结构的稳定性.

摘要： 本研究通过溶液-熔融共混的方法制备了不同导电填料含量的聚丙烯/碳纳米管(PP/MWCNTs)导电复合材料,通过DSC、SEM和自组装电阻仪详细地研究了PP/MWCNTs导电复合材料的结晶性能与导电性能的关系及其在外场作用下的响应行为.通过溶液-机械共混方式制备的PP/MWCNTs导电复合材料具有较低的导电填料逾渗阈值,约为2.1％(质量分数,下同),并且随着导电填料含量的增加,聚丙烯的导电性能、热力学稳定性和结晶性能显著提高,热力学分解温度从410.1°C提高到了435.2°C.通过分析PP/MWCNTs导电复合材料在单次循环的温度-电阻响应的数据发现,PP/MWCNTs导电复合材料在25～180°C内一直表现为正温度效应(PTC),且最大和最小电阻值基本上未发生明显变化,具有较好的单调性.在多次温度循环实验(25～145°C)过程中,复合材料的电阻率表现出良好的重复性和稳定性.此外,对恒温-电阻响应行为数据进行分析发现,导电网络随时间的变化出现破坏与重组的现象,晶体排斥效应起到了主要作用.随着恒温温度的升高,导电网络的重组时间逐渐延长,从大约5 min延长到了15 min.

摘要： 针对目前导电硅橡胶因压缩永久变形差造成的电磁泄漏问题,以不同乙烯基含量的双端乙烯基硅油为基胶,不同含氢量的端甲基侧氢硅油为交联剂,在铂金催化剂和抑制剂的作用下发生加成反应制备了一系列有机硅弹性体(SE),根据SE的压缩永久变形大小和加工性能好坏选择乙烯基硅油Vi-3和含氢硅油H-2在两者摩尔比例为0.8:1的基础上添加66质量份的导电粉镍包石墨片和不同质量份的氢氧化铈制备导电复合材料SE/Ni(G)/Ce(OH)4.重点探究氢氧化铈对SE/Ni(G)/Ce(OH)4的压缩永久变形、力学性能、热性能和导电性能的影响.结果发现,含0.75质量份Ce(OH)4的复合材料SE/Ni(G)/0.75Ce(OH)4压缩永久变形最低为3.50％,与未添加氢氧化铈复合材料SE/Ni(G)/0Ce(OH)4压缩永久变形10.45％相比,降低了66.5％,拉伸强度由279 kPa升至336 kPa,断裂伸长率由23.4％升至27.1％,耐高温性能提高,耐低温和电阻率基本没有明显变化.

摘要： 首先归纳了聚合物导电复合材料的导电机理,进而归纳了此类材料的微观结构设计思路,并且列举了金属与碳系导电填料应用在聚合物导电复合材料中的最新研究进展.目前,以改善材料导电性为主要目标,兼顾考虑材料的力学性能,通过设计导电填充体系的微观结构,筛选导电填料类型,调整制备工艺,可实现各类功能性聚合物导电复合材料的开发设计.而进一步降低复合材料中导电填料的导电逾渗阈值,提高聚合物导电复合材料制备工艺实用性也是近年来研究的热点.

摘要： 以氧化石墨烯(GO)和天然胶乳为主要原材料,通过冷冻干燥技术制备具有隔离结构的还原氧化石墨烯(RGO)/天然橡胶(NR)导电复合材料,对其电性能进行研究.结果表明:通过冷冻干燥法在NR基体中构筑RGO隔离结构,RGO/NR复合材料的交流电导率和介电常数随RGO体积分数的增大而增大;隔离结构大幅降低了复合材料的电逾渗阈值,并赋予复合材料优异的应变敏感特性.

摘要： 利用CNCs较好的增强能力,将其与NR胶乳复合,通过热喷涂法在玻片基底上逐层喷涂NR/CNCs胶乳和导电炭黑(CB),从而形成了三明治复合结构.通过收卷的方式成功制备了螺旋层状结构的NR/CNCs-CB导电复合材料.研究发现,CB能够紧密地黏附在NR/CNCs基体上,而且CB层厚度能有效地控制复合材料的导电性能.CB含量为4.44％的复合材料作为应变传感器,发现其能检测关节弯曲、点头、张嘴、睁眼和闭眼等人类生理活动.复合材料具有良好的回复性,在多次的拉伸-释放周期中,其拉伸-释放曲线几乎重合(n＞1).这类复合材料具有导电性良好、拉伸性好、结构稳定和可变应变灵敏度等特点,使其作为可穿戴电子产品在监测人类日常活动方面具有潜在应用.

摘要： 采用自制MWNT/ABS导电纳米复合材料耗材,借助3D打印方法制备了铜电解精炼阴极板及配套电解槽,开展替代钛种极板的研究.采用硫酸体系电解液进行电解精炼实验,得到致密均匀的电解铜,且阴极板及电解槽结构具有可设计性,沉积物剥离方便.XRD测试表明,沉积物为面心立方晶系铜单质.循环伏安分析表明,Cu12+在导电复合材料上可正常形核与生长,添加微量的明胶以及硫脲后电解铜的表面更加均匀平整,晶粒尺寸变小.

摘要： 石墨烯具有优良的导电导热性能及优异的机械特性,近年来己成为研究热点,而且更加广泛.本文对聚丙烯与石墨烯导电复合材料熔融共混制备方法进行了初步探索,简要介绍了石墨烯母粒和聚丙烯导电复合材料的制备方法,并根据试验结果找出了主要存在的瓶颈技术问题及今后的研究开发思路.

摘要： 以羧基化多壁碳纳米管(MWCNTs)做模版剂,采用化学氧化法将吡咯(Py)在羧基化MWCNTs表面聚合制备PPy/MWCNTs导电材料,将其添加到溶剂型聚氨酯(PU)溶液中制备了PPy/MWCNTs/PU导电复合材料,研究了Py用量对PPy/MWCNTs及其PU复合材料性能的影响.研究表明,随Py用量的增加,PPy/MWCNTs的长度不变,管径增大,sp2和sp3杂化C含量先提高后减少,N的掺杂梯度降低,PPy/MWCNTs的导电率高于羧基化MWCNTs和PPy.当Py用量为羧基化MWCNTs的20％时,其导电率最大.PPy/MWCNTs中N元素的掺杂程度及其管径变化是引起PPy/MWCNTs/PU复合材料的性能不同的主要原因.增加Py用量,MWCNTs中亲水的羧基因对PPy掺杂而消耗,相同导电材料用量时纳米导电粒子数目相对减少,PPy/MWCNTs/PU复合材料的耐水性能提高,定向应力、储能模量和玻璃化温度降低,导电率先增加后减小.当Py用量为羧基化MWCNTs的15％时,导电率最大.

摘要： 利用低密度廉价维度填料负载导电金属是实现金属填料导电功能化应用的有效手段。为此，本课题组提出以玻璃纤维为负载填料、金属镍(Ni)为包覆壳层的核一壳结构功能化导电粒子设计思路:以玻璃纤维为骨架结构，以氯化镍为原料采用化学镀手段实现玻纤表面Ni镀层的均匀包覆;随后采用“溶液共混一絮凝一热压成型”的方法将镀镍玻璃纤维(Nickel coatedglass fiber, NCGF)与PP共混复合，利用玻璃纤维负载作用实现Ni在PP基体中的选择性连续分布与网络搭接，从而制备出具有高导电性能的PP/NCGF导电复合材料。

摘要： 通过熔融共混的方法制备了炭黑含量不同的聚酰胺(PA)12复合材料,并研究了复合材料的熔体流动指数(MFR)、热性能、导电性和正温度系数(PTC)性能.结果表明:随炭黑含量增加,复合材料的熔融指数显著降低.炭黑改善了复合材料的热稳定性.复合材料的体积电阻率随炭黑含量的增加而显著降低,复合材料导电的炭黑逾渗浓度在14％-15％之间.导电复合材料表现出明显的PTC效应,炭黑含量20％的复合材料PTC强度最高.

摘要： 石墨烯具有优良的导电导热性能及优异的机械特性,近年来已成为研究热点,而且更加广泛.本文对聚丙烯与石墨烯导电复合材料熔融共混制备方法进行了初步探索,简要介绍了石墨烯母粒和聚丙烯导电复合材料的制备方法,并根据试验结果找出了主要存在的瓶颈技术问题及今后的研究开发思路.

摘要： 在含有氨水的氧化石墨烯水分散体系中,对苯二胺还原氧化石墨烯自组装形成石墨烯水凝胶,通过冷冻干燥获得三维石墨烯气凝胶.该气凝胶具有轻质、多孔、比表面积高的特点,同时具备良好的导电性以及优异的机械性能.通过真空辅助浸渍成型法在石墨烯气凝胶三维互穿网络结构中填充环氧单体,由于具有完善的三维导电网络,所制备的环氧树脂/石墨烯纳米复合材料具有优异的导电性能,而且力学性能同环氧树脂相比显著提高.

摘要： 本文采用微型注塑的方法制备了多壁碳纳米管/热塑性聚氨酷复合材料，通过提高模具温度，退火处理，添加增塑剂的方法提高了聚合物复合材料的导电率。结果表明，三种方式均可以提高复合材料的电导率，高温热处理对聚合物复合材料电导率的提升最为有效。首次采用原位透射电镜(Figure 1)观察的方式检测了高温状态下复合材料内部网络结构的变化。基于透射电镜和拉曼光谱等表征手段，提出了新的导电机理，并通过数学模型揭示了隧道效应在聚合物复合材料导电机理中的应用。

摘要： 文中以质量分数3％和2％的炭黑/碳纳米管填充硅橡胶为力敏复合导电材料,提出了一种微圆顶结构的柔性触觉传感器.阐述了微圆顶触觉传感器的结构特点、制备流程,并结合ANSYS分析其触觉感知机理.通过力敏特性测试实验及足底压力分布感知应用表明,文中提出的微圆顶柔性触觉传感器具备良好的穿戴舒适性,为柔性可穿戴触觉传感器提供了一种设计方案.

摘要： 一种导电复合材料，包括悬浮基体(如导电聚合物基体)和悬浮在悬浮基体中的金属纳米粒子，导电复合材料具有大于104S cm-1的电导率。一种制备金属复合纳米粒子的方法，包括：将保护性单层材料(如ω-羧基或ω-羟基官能化的烷基硫醇，如11-巯基-1-十一烷醇或16-巯基十六烷酸)与金属盐(如四氯金酸氢)、还原剂(如硼氢化钠)和相转移剂(如溴化四辛基铵)混合，从混合物中提取被保护的金属纳米粒子，保护性单层材料包括一个或多个烷基链或芳族部分，烷基链或芳族部分在一端用能够结合于被保护的金属纳米粒子的基团X官能化，并且在另一端用能够在非有机溶剂中溶剂化的基团Y官能化，使得X和Y之间的距离大于10埃。

摘要： 本发明涉及一种导电复合材料，其由碳纳米管和含铜导电材料组成，该碳纳米管的重量百分含量为0.2％～2％。本发明还涉及一种电缆，其包括至少一缆芯及至少一包覆层，该缆芯为由碳纳米管和含铜导电材料组成的导电复合材料，该电缆具有更为优良的电传输性能，可以有效减少涡电流损失，减少在(GHz)频率范围内的射频信号衰减，具有良好的屏蔽作用，可以有效避免电磁波干扰和射频干扰，同时符合环境保护要求。

摘要： 本发明公开了一种场致非线性导电复合材料制法、所制得的复合材料及应用，涉及非线性导电复合材料领域。步骤如下：取KH560、乙醇和去离子水，得溶液A；将GO加入溶液A中，75‑85°C反应3‑5h得悬浮液B；向悬浮液B加入碱使pH=10，加入水合肼，分散后，加热至85‑95°C反应5‑7h得悬浮液C，洗涤、抽滤，滤饼干燥得RKGO粉体；将RKGO粉体、环氧树脂E‑51和丙酮混合，得悬浮液D，75‑85°C反应至丙酮挥发完全冷却至45‑50°C，加入2‑乙基‑4‑甲基咪唑液体，反应，抽气泡后固化得复合材料；复合材料中RKGO填充质量分数为0.75%‑1.50%。该制法简单，成本低，反应时间短，易于大量制备；制得的复合材料质量轻、均匀性好、导电非线性系数高，可用于过电压防护、雷击浪涌保护、防静电以及自适应电磁脉冲防护领域。

摘要： 公开了将导电复合材料涂覆于柔性材料上的方法、转移组件和包括导电复合材料的服装。所述方法包括相对于柔性材料(101)定位导电复合材料，所述导电复合材料(102)具有树脂基质和导电填料，以及用烙铁加热导电复合材料，由此将导电复合材料直接涂覆于柔性材料上。此外或备选地，所述方法包括相对于衣物(100)定位导电复合材料，以及加热导电复合材料，由此将导电复合材料涂覆于衣服上。所述服装包括柔性材料和直接位于柔性材料上的导电复合材料。转移组件在转移衬底上具有导电复合材料。转移衬底能够允许通过转移衬底加热导电复合材料，所述加热处于允许将导电复合材料涂覆于柔性材料的温度。

摘要： 一种高导电率导电复合材料分散剂的制备方法以及由该方法制得的高导电率导电复合材料分散剂。该高导电率导电复合材料分散剂的制备方法的特征在于，该方法包括：将下述各组分混合；以原料总量为1000质量份计，各组分的用量为：交联型聚合物260‑315质量份、疏水聚合物250‑290质量份、其余为水。

摘要： 本发明公开了一种导电复合材料和基于导电复合材料的皮肤触觉传感器，所述导电复合材料由以下质量份原料制成：炭黑0.5份、纳米二氧化硅0.5份、助剂20份、硅橡胶10份。本发明通过调整炭黑、硅橡胶、改性材料以及助剂之间的配比用量，并选择合适工艺条件和制备方法，制得的导电复合材料具有优良的柔韧、良好的压阻性能和导电性。其能与任何一种纺织品结合制成能够测量小压强的皮肤触觉压力传感器，改变皮肤触觉传感器只适用于大压强测量的缺点，并且能够直接穿着，直接贴合于人体表层皮肤，可用于测试人体在静态或动态时受到的压力。

摘要： 本发明涉及一种导电复合材料，其由碳纳米管和含铜导电材料组成，该碳纳米管的重量百分含量为0.2％～2％。本发明还涉及一种电缆，其包括至少一缆芯及至少一包覆层，该缆芯为由碳纳米管和含铜导电材料组成的导电复合材料，该电缆具有更为优良的电传输性能，可以有效减少涡电流损失，减少在吉赫(GHz)频率范围内的射频信号衰减，具有良好的屏蔽作用，可以有效避免电磁波干扰和射频干扰，同时符合环境保护要求。

摘要： 本发明公开了一种场致非线性导电复合材料制法、所制得的复合材料及应用，涉及非线性导电复合材料领域。步骤如下：取KH560、乙醇和去离子水，得溶液A；将GO加入溶液A中，75‑85°C反应3‑5h得悬浮液B；向悬浮液B加入碱使pH=10，加入水合肼，分散后，加热至85‑95°C反应5‑7h得悬浮液C，洗涤、抽滤，滤饼干燥得RKGO粉体；将RKGO粉体、环氧树脂E‑51和丙酮混合，得悬浮液D，75‑85°C反应至丙酮挥发完全冷却至45‑50°C，加入2‑乙基‑4‑甲基咪唑液体，反应，抽气泡后固化得复合材料；复合材料中RKGO填充质量分数为0.75%‑1.50%。该制法简单，成本低，反应时间短，易于大量制备；制得的复合材料质量轻、均匀性好、导电非线性系数高，可用于过电压防护、雷击浪涌保护、防静电以及自适应电磁脉冲防护领域。

摘要： 本发明公开了一种高分子基导电复合材料，其由第一结晶性高分子、第二结晶性高分子、导电填料、无机填料和加工助剂制备而成，本发明还公开了釆用该复合材料制备自限温伴热电缆的方法。本发明的高分子基导电复合材料添加了可改善导电填料炭黑与聚乙烯之间界面结合的第二结晶性高分子，增强了复合材料中的导电网络的稳定性，降低了伴热电缆经过高温放置后导电复合材料与电极之间的界面电阻，制备的自限温伴热电缆具有良好的电阻再现性和稳定性。

摘要： 本发明公开了一种高热稳定性高分子基导电复合材料，其由高分子、导电填料、可聚合的极性单体、无机填料和加工助剂制备而成，本发明还公开了釆用该复合材料制备自限温伴热电缆的方法。本发明的高分子基导电复合材料添加了可聚合的极性单体，可增强复合材料中的导电网络的稳定性，降低伴热电缆经过高温放置后导电复合材料与电极之间的界面电阻，因此具有良好的电阻再现性和稳定性。本发明在制备自限温伴热电缆通过引发剂接枝，故加工工艺简单，成本低廉。