聚氨酯弹性导电复合纤维的制备与性能研究

以聚氨酯为弹性结构相,纳米炭黑为导电功能相,基于非溶剂致相分离原理,通过湿法纺丝工艺制备纳米炭黑/聚氨酯弹性导电纤维,并研究不同炭黑含量(10%~50%)复合纤维的力学性能及导电性能。结果表明:复合纤维的导电性随着炭黑含量的增加而得到显著提高。炭黑的质量分数为40%时,复合纤维的电导率为7.6S/m,具有良好的导电性能,其力学性能变差,但不影响使用。在智能纺织品、传感器等方面有很好的应用前景。     

氯醚树脂耐腐蚀导电涂料的研究

采用氯醚树脂为基料,复合导电石墨及相应溶剂和助剂所制备的导电涂料,体积电阻率可达 0. 1Ω·cm,耐高温 (200-300℃)抗腐蚀。实验证明,该种涂料是一种可长期在严酷环境中使用的性能优越的导电材料。     

弹性聚氨酯/聚苯胺复合纳米导电纤维的制备及表征

利用静电纺丝技术制备聚氨酯纳米纤维,采用原位聚合法在纤维表面聚合导电聚合物聚苯胺,得到具有优良导电性能的PU/PANI复合纳米导电纤维。利用扫描电镜(SEM)和红外光谱(FTIR)表征了PU/PANI复合纳米纤维的微观结构和化学组成,结果证明在聚氨酯纳米纤维表面成功合成了聚苯胺,并观察到聚苯胺均匀地包覆在聚氨酯纳米纤维的表面,PU/PANI复合纳米纤维呈现明显的皮芯结构。通过导电性能测试发现,PU/PANI复合纳米纤维电导率可达到4.34×10-1S/cm,导电性能优良。制得的复合纳米纤维网络的电导率相比普通纤维复合材料大幅提高,有望应用于微电子、传感器和抗静电领域。     

碳系导电纳米材料填充高分子导电复合材料及其研究进展

碳系纳米材料具有优异导电性能,可作为导电填料填充到高分子基体制备导电复合材料。对碳系纳米导电材料分类、导电机理、导电性能及应用领域进行了讨论,对近期研究进展进行简要综述。最后,展望了碳系纳米导电材料填充高分子导电复合材料未来发展趋势并探讨了目前存在的问题。     

纳米二氧化钛导电粉制备研究

采用化学共沉淀方法,以掺杂Sb的SnO2(ATO)包覆纳米二氧化钛,制备纳米二氧化钛导电粉.研究制备条件对纳米二氧化钛体积电阻率的影响,利用SEM、XRD和XRF分析产物的表面形貌、成分与含量.实验得出较佳的制备条件为:反应温度70～80℃,SnCl4·5H2O的质量分数为60%,SbCl3的质量分数为6%,pH值为2,加料时间2.5 h,煅烧时间2 h,煅烧温度600℃.     

晶种诱导电化学沉积法制备AZO薄膜

通过晶种诱导辅助电化学沉积法制备Al掺杂ZnO薄膜(AZO),利用XRD和SEM对薄膜的物相和形貌进行了表征,紫外-可见分光光度计和四探针式方阻仪分析了薄膜的光电性能,研究了不同Al掺杂浓度下AZO薄膜的晶体结构和光电性能。研究表明,一定含量的Al元素掺杂并不影响晶体的结构类型;制备的AZO薄膜均为六方纤锌矿结构,且掺杂后薄膜的电阻呈数量级下降;当Al ~(3+)掺杂浓度为0.005mol/L时,AZO薄膜的结晶性最好,薄膜均匀致密,方块电阻为0.85kΩ,光透过率达85%,禁带宽度为3.37eV。     

导电油墨在印刷电子方面的研究进展

随着新型柔性电子器件的出现、发展与应用,印刷电子的制备工艺相对于其他传统技术表现出成本低、效率高以及可大面积生产等比较优势,逐步受到广泛关注.而导电油墨作为印刷电子工艺中的重要组成部分,越来越多的科研工作者对其进行了研究.为此针对导电油墨进行了相关论述,并阐明了未来导电油墨的发展方向,其中重点介绍了金属纳米颗粒型、金属有机分解型和金属纳米线型等不同导电体系的导电油墨,评述了它们的整体特点、制作方法和应用实例,并针对各油墨体系提出了改进其在基材上的附着力设计方法.可以看出:在印刷电子工艺中所使用的导电油墨,其性质与特征决定了整个制备工艺的流程和最终产品性能,并且将会继续沿着低成本、环境友好型和高导电性等方向进行发展.     

退火气氛对溶胶-凝胶法制备铝掺杂氧化锌薄膜光电性能的影响

为研究退火气氛对氧化锌(AZO)薄膜光电性能的影响,采用溶胶-凝胶法在石英基片上制备铝掺杂AZO薄膜。利用X射线衍射、场发射电子扫描显微镜对薄膜的物相结构和形貌进行表征;采用霍尔效应测试仪、紫外-可见-红外分光光度计分析AZO薄膜的光电性能。结果表明:退火气氛对AZO薄膜电导的影响机制有明显差异。相较于空气中退火,在N2中退火的AZO薄膜中载流子迁移率变化不明显,薄膜电导性能改善得益于氧空位增加引起的载流子浓度提高;而在95N2/5H2混合气中退火,AZO薄膜中氧空位浓度增加,晶界吸附氧脱附,晶界势垒降低,从而造成载流子浓度和迁移率明显增加,薄膜电阻率为2. 09×10-3Ω·cm。AZO薄膜的透光率在波长400～800 nm的可见光内高于85%。     

多壁碳纳米管/聚丙烯复合材料的微观结构及结晶性能研究

用超声波辅助溶液共混的方式制备MWNTs/PP复合材料,用扫描电镜对比分析了复合材料的微观相态结构及导电性能,用广角x衍射及偏光显微镜研究了MWNTs的加入对PP结晶性能的影响.结果表明:采用溶液混合并用超声辅助分散的方法使纳米MWNTs在PP基体中分散良好,在纳米MWNTs含量较低的情况下就可以获导电性能良好的复合材料;MWNTs的加入起到了异相成核作用,使PP晶粒细化,但MWNTs的加入没有改变PP的结晶形态,MWNT/PP纳米复合材料的结晶形态仍属于a晶型.     

不同比例的导电纤维对纱线导电性能的影响

在纯棉纱线中混入不同比例的导电纤维，并对同特数与不同特数纱线的导电性能进行测试和对比，得出导电纤维含量在1．5％～2％时，纱线的导电性能较好．     

煅烧温度对ATO/TiO2粉体表面晶化及电导率的影响

用湿化学法在TiO2颗粒表面包覆ATO制得ATO/TiO2复合导电粉;运用TG-DSC、XRD、XPS、SEM、和电导率测试等手段对ATO/TiO2导电粉进行了表征.结果表明:煅烧温度对SnO2的晶化程度、Sb的价态、ATO/TiO2导电粉的导电性产生影响.电导率-温度(lnσ-T)关系呈抛物线(100～900℃):上坡段(150～400℃),温度增加,无定形SnO2逐渐晶化,电导率增加,导电性上升,溶入SnO2的Sb3+→Sb5+转变,载流子浓度加大,包膜层多孔结构逐渐致密化;底部平台(400～600℃),SnO2晶化结束,Sb3+→Sb5+转变趋于完成,电子散射趋于最低,电导率最大,导电性达到最佳;下坡段(600～900℃),Sb3+→Sb5+转变发生逆转,TiO2基体颗粒长大,锐态型向金红石型转变,破坏包膜结构,电导率上升,导电性恶化.     

聚噻吩/壳聚糖层层自组装织物制备及性能研究

研究了以聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸和壳聚糖进行静电层层自组装整理,得到具有防紫外、导电功能的棉织物。采用聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)和壳聚糖(CS)通过静电层层自组装技术对棉织物进行表面改性,并研究其导电、防紫外线性能。采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外分析光谱(FTIR)及表面染色色深(K/S值)分析改性棉织物的表观形态结构;采用紫外线防护系数(UPF)评估防紫外线性能,采用两探针法测量织物表面导电性能并得到相应的IV曲线。研究表明:经石墨烯改性后的棉织物展现出超强的紫外线防护性,其导电性能也有相应的提高。组装5次,改性织物的UPF值达到92.39,远高于未处理棉织物(UPF=9.37)。另外,仅组装5次,改性棉织物的表面电阻率由未处理棉织物的7.19×10~7Ω·m降到4.4×10~2Ω·m。     

聚吡咯/无机纳米复合材料研究进展

聚吡咯(PPy)是一种典型的导电高分子材料,聚吡咯/无机纳米复合物是一种新型材料.本文综述了聚吡咯/无机纳米粒子的发展状况,概括了PPy/无机纳米复合材料的制备方法,并介绍了聚吡咯/无机纳米复合材料的力学,光学和电磁学等性能及其在传感器、抗静电材料、导电高分子电容器、二次电极及生物医学等方面的应用及发展趋势.     

FTO上溅射ITO薄膜及光电性能

通过脉冲磁控溅射法在掺氟氧化锡透明导电薄膜(FTO)基底上制备了氧化铟锡(ITO)透明导电薄膜。研究了溅射时间和衬底温度对FTO基底上制备的ITO薄膜的光透过率和电性能的影响。采用SZT-2四探针测试仪测量样品表面的电阻,用扫描电镜(SEM)对样品进行表征。结果表明,随着溅射时间的增加以及衬底温度的升高,以FTO导电薄膜为基底制备的氧化铟锡(ITO)透明导电膜的电阻逐渐减小,而后基本保持不变。在基片温度为400℃、溅射时间为45min时,方块电阻最小值达到1.5Ω。     

炭黑导电混凝土和碳纤维炭黑导电混凝土电热试验

目的为开发出融雪化冰或室内升温用的新型功能混凝土材料,研究炭黑导电混凝土(Carbon Black Conductive Concrete)和复掺碳纤维炭黑导电混凝土(Carbon fiber-carbon Black Diphasic Conductive Concrete)的导电性能以及电热效应.方法通过制作两种材料插有电极的立方体混凝土试块并测量记录不同龄期下的电阻率,比较分析两种材料的导电性能,并考虑碳纤维对导电性的影响作用.将两种材料试块分别串联进直流电路中,观察其通电发热情况并比较发热效果和电阻率的变化情况.结果相对于炭黑导电混凝土,复掺碳纤维炭黑导电混凝土的导电性更好,其中炭黑掺量为1%、碳纤维掺量为2%的试块电阻率低于100Ω·cm.两种材料通电发热速率均比较稳定且升温效果较好.单掺炭黑导电混凝土试块电阻率随通电时间延长变化较稳定,而复掺碳纤维炭黑试块电阻率受极化效应影响较大.结论相对于单掺炭黑导电混凝土,复掺碳纤维炭黑导电混凝土有更好的导电性,但其电阻率稳定性还有待研究.而单掺炭黑导电混凝土在通电发热试验中,其电阻率变化较小,具有较好的电阻率稳定性.     

氧化石墨烯分散单壁碳纳米管及薄膜的导电性能

为探究氧化石墨烯(GO)溶液对单壁碳纳米管(SWCNTs)的分散效果,采用Hummers法并通过控制氧化和超声过程获得不同尺寸的GO溶液对SWCNTs进行分散,制备均匀分散的碳纳米管分散液(GO/SWCNTs),以喷涂法制备碳纳米管透明导电薄膜(GO/SWCNT-TCFs),并通过SEM、TEM、紫外可见光光谱和四探针测试等方法表征不同尺寸的GO对SWCNTs的分散效果和不同分散液喷涂得到的薄膜导电性能.结果表明,尺寸最小的S-GO对SWCNTs的分散效果最好,S-GO/SWCNTs分散液的紫外可见光吸光度最高,S-GO/SWCNTs-TCFs的导电性能最佳,在透光率为85%时,薄膜面电阻为1.8 kΩ/sq.     

导电剂对聚苯胺电极超级电容器性能影响的研究

通过化学氧化法合成了盐酸掺杂的聚苯胺(PNAI),然后采用X射线衍射(XRD)和紫外-可见光谱(UV-Vis)对聚苯胺进行了表征,并且用循环伏安(CV)、交流阻抗(EIS)及恒流充放电测试研究了不同导电剂对聚苯胺电极超级电容器性能的影响.结果表明:在1 mol/L H2SO4电解液中,电流密度为0.6 A/g时,以鳞片石墨,乙炔黑,SUPER P LI导电炭黑与KS6石墨的比分别为1:1.5,1:1,1.5:1为导电剂时,聚苯胺的比电容分别为126,214,166,220和269 F/g.     

聚苯胺/维尼纶复合导电纤维的研制

本文以维尼纶纤维为基材,采用化学氧化原位聚合方法制备了聚苯胺／维尼纶导电复合纤维,并研究了制备条件如：苯胺单体浓度、介质酸浓度、氧化剂浓度、反应温度和反应时间对导电复合纤维导电性能的影响。结果表明;该导电复合纤维具有良好的导电性及物理机械性能,并在空气中有良好的稳定性,其质量比电阻在102～105Ω·g·cm-2范围内。另外采用显微摄影法证明了该导电复合纤维是皮芯层结构。     

木粉/聚氯乙烯复合材料的研制

目的利用质轻价廉、来源广泛的木粉与通用型聚氯乙烯（PVC）复合,制备出新型木塑复合材料.方法将不同粒径、碱处理和碱处理后偶联剂处理的木粉填充到聚氯乙烯中,经混合、塑炼、成型后测试其性能;加入导电性组分聚苯胺（PAn）,考察其对木塑复合材料性能的影响.结果较小粒径的木粉对复合材料拉伸性能、弯曲性能和冲击性能贡献较大.木粉预处理方法对复合材料性能影响较大,碱处理后的木粉,使复合材料拉伸性能下降,偶联剂处理的木粉使复合材料拉伸性能明显提高;加入导电性PAn,提高了复合材料的强度,并赋予复合材料一定的导电性,电阻率达1GΩcm.结论木粉粒径、木粉的处理方法、导电聚苯胺的加入都对木塑复合材料性能有显著影响,在材料强度要求不很高的场合,木粉与聚氯乙烯复合会大大降低复合材料的成本,加入导电聚苯胺,可做成抗静电木塑复合材料.达到节约能源,保护环境的作用.     

各向异性导电胶膜的导电粒子电性能研究

各向异性导电胶膜(ACF)连接线路的导电性能对导电粒子的变形影响很大.对ACF粘接后的导电粒子电阻进行了理论模型的建立,分析了导电粒子变形程度对其导电电阻的影响,并与实验结果进行了比较,吻合很好;在高温、高湿环境下,通过对导电粒子回弹进行有限元模拟,得到了导电粒子回弹量;并分析了回弹粒子对导电电阻的影响以及导电粒子的数量对总电阻的影响,得到了各向异性导电胶膜连接的线路最佳的导电粒子变形量和湿热环境对其的导电性能的影响程度.