填充复合型导电高分子材料导电机理及导电性能影响因素研究概况

采用渗流理论、量子力学隧道效应理论和场致发射效应等理论,对填充复合型导电高分子材料的导电机理进行了分析介绍;从聚合物的结构、导电填料的种类、性能、用量、复合材料制备方法、加工及使用条件等因素,分析了影响填充复合型导电高分子材料导电性能的主要因素.     

聚吡咯电极材料在超级电容器中的研究进展

聚吡咯是导电稳定性最好的导电聚合物之一。因其制备方式简单、环境友好、导电率高、电容性好及独特的掺杂性,制备聚吡咯复合材料以提高电极材料的稳定性成为超级电容器导电聚合物基电极材料的热点研究方向。综述了近年来聚吡咯电极材料及其与碳基材料、金属氧化物材料等二元、三元复合电极材料应用于超级电容器中的研究进展,介绍了聚吡咯的电荷储存机制、聚合机理、制备方法等,指出了当前超级电容器聚吡咯及其复合电极材料的热点研究领域,并且展望了其发展前景。     

聚合物基透明导电材料研究进展

综述了网络掺杂聚合物、本征导电高聚物、超微导电颗粒／超细导电纤维真充聚合物等3种聚合物基透明导电材料的制备方法、研究历史和发展现状。     

聚合物基导电复合材料研究进展

本文介绍了聚合物基导电复合材料的种类、用途及导电机理。并对碳系填料填充聚合物基导电复合材料及金属系填料填充聚合物基导电复合材料的研究进展进行了综述 ,最后展望了聚合物基导电复合材料的发展趋势。     

基于聚氧化乙烯的复合型离子导电电解质的研究进展与展望

复合型离子导电聚合物电解质材料是一种以有机聚合物为主要基体且具备离子导电能力的多相功能复合材料,它是由聚合物材料与各种导电物质以均匀分散混合、层叠复合等方式制备而成.复合型离子导电聚合物电解质在电致变色玻璃、锂离子电池、膜燃料电池、超级电容器、传感器等许多领域都具有广阔的应用前景,近年来引起了人们的高度关注.综述分析了基于聚氧化乙烯的复合型离子导电电解质的基质材料、纳米无机改性填料、纳米分子筛改性填料、盐种类与浓度对PEO基聚合物电解质影响、聚合物电解质常用表征方法等方面的最新研究进展,并对该领域今后的研究工作做了展望.     

基于多孔碳材料对重金属离子吸附性能的研究进展

重金属污染给生态环境及人类健康带来极大危害,是最重要的世界环境问题之一。多孔碳材料对重金属离子具有较好的吸附能力,可用于重金属污水的处理。本文综述了废弃生物质制备碳吸附剂以及掺杂型和聚合物基多孔碳作为新型炭材料,在重金属废水处理中的研究进展,并阐述了其吸附机理以及发展潜力。掺杂型和聚合物基多孔碳材料作为吸附剂的后起之秀,在废水处理中具有较好的发展潜力,因此,开发环境友好、低成本、高效的新型碳材料吸附剂对治理重金属污染具有重要意义。     

聚丙烯腈基碳纳米纤维在超级电容器电极材料中的应用研究进展

超级电容器是一种介于电池和传统物理电容器之间的新型环保储能器件,近年来得到了研究者的广泛关注。电极材料是超级电容器的核心部分,因此具有更高的研究价值。聚丙烯腈基碳纳米纤维因具有良好的静电纺丝性、较高的碳化产率、优异的纳米结构、超高的比表面积以及优良的导电性和稳定性,已经成为超级电容器电极材料的研究热点。本文主要介绍了聚丙烯腈基交联结构和多孔结构碳纳米纤维电极材料,元素掺杂电极材料以及与碳材料、导电聚合物、金属氧化物复合的电极材料,并对聚丙烯腈基碳纳米纤维电极材料未来的研究方向进行了展望。     

用于电阻式柔性应变传感器的导电聚合物复合材料研究进展

作为物联网的触角,传感器迎来了新的发展机遇。而随着可穿戴行业的发展,电阻式柔性应变传感器在人体穿戴实时监测、机器人仿生皮肤、医学健康跟踪、运动肢体捕捉以及生产振动检测等领域展现出广阔的应用前景。聚合物导电复合材料是电阻式柔性应变传感器最常用的应变传感核心材料,具有柔性好、应变检测范围大以及成本低的优势。但现有的基于聚合物导电复合材料的传感器普遍存在迟滞明显、线性度低、导电网络稳定性差的缺点,此外对于某些复合材料在应变过程中的导电机理阐释也存在缺陷。因此,近年来诸多学者从聚合物导电复合材料导电机理、不同导电填料的特性、聚合物本身特性以及不同的制备工艺等方面开展了大量的研究工作。在解释聚合物导电复合材料的导电机理方面,目前多采用渗流理论解释其导电过程。目前聚合物导电复合材料所用的导电填料主要分为碳系导电填料和金属系导电填料两大类,由于碳系导电填料的导电稳定性好、价格低,是目前使用的主流。而目前使用的聚合物基体主要分为硅橡胶、天然橡胶以及聚氨酯三大类,硅橡胶主要用于小应变、高灵敏度传感器,天然橡胶主要用于大应变传感器。而聚合物导电复合材料的制备工艺主要分为填充式、夹心式、吸附式三种,填充式的传感器应变范围较大,而夹心式和吸附式传感器应变范围相对较小。本文对聚合物导电复合材料的导电机理、导电填料、聚合物基体以及不同制备工艺进行了归纳和分析,并展望了柔性应变传感用聚合物导电复合材料今后可能的研究热点和发展趋势。     

超级电容器电极材料

本文综述了碳基材料、金属氧化物及水合物材料和导电聚合物材料作为超级电容器电极材料的最新研究进展。     

结构型导电高分子材料的进展

导电高分子材料的研究动向是改变不同的掺杂剂和掺杂方法以获得高电导率的产品,利用可加工成型的前驱聚合物转化为导电聚合物,将导电聚合物直接复合在通用塑料表面制成电磁屏蔽材料,对导电机理和应用开发的研究也日益深入。     

炭黑-聚酯复合型导电高分子材料的电热性能研究

研究了炭黑 -聚酯复合型导电高分子材料的电阻率随炭黑填充率及加工成型工艺变化的关系及其伏安特性和力学性能。实验结果表明 ,材料的电导率较高 ,具有非线性伏安特性和负温度系数效应 ,主要用作导电材料和电阻材料。     

Transparent conductive polymer composites obtained via electrostatically assembled carbon nanotubes–poly (methyl methacrylate) composite particles

Interest in the controlled formation of advanced carbon-based composite materials with good transparency for lightweight and portable device applications has been increasing. This study reports on the feasible formation of carbon nanotubes (CNT)-incorporated poly (methyl methacrylate) (PMMA) composite pellets, which exhibited good electrical conductivities with high optical transparency. Despite using a low amount of CNT incorporation (0.0068～0.068 vol%), conductive channels were generated through the homogeneous decoration of CNT onto PMMA particles obtained via an electrostatic assembly method. The conductive channels formed at pressed interface of CNT–PMMA pellets were confirmed using a scanning probe microscope with contact current imaging. The findings of this study present a promising prospect for carbon-based composite materials fabrication via powder metallurgy inspired method that can be used for manufacturing of lightweight, transparent and conductive polymers.     

聚合物基绝缘导热复合材料中碳系填料的研究进展

集成电路产业的高质量发展对其产业链中配套材料的绝缘导热性能提出了更高的要求。具有高导热、低密度、活性表界面等优异特性的碳系材料在聚合物基复合材料中的基础研究,对于高性能绝缘导热材料的性能提升及应用发展至关重要。基于此,本文系统地综述了聚合物基绝缘导热复合材料中碳系填料的研究进展。首先,介绍了聚合物基复合材料的导热机制、绝缘机制及绝缘导热兼容机制。其次,对碳系填料的表面处理和空间结构及分布控制方法进行了综述,研究其绝缘导热性能控制机制。最后,对聚合物基绝缘导热复合材料研究工作中尚未解决的科学问题、技术难点及未来发展方向进行了总结和展望。      

Anisotropically conductive polymer composites with a selective distribution of carbon black in an in situ microfibrillar reinforced blend

A carbon black (CB) based anisotropically conductive polymer composite (ACPC) was fabricated using an easy method comprising an extrusion-hot stretch-quenching process. The resultant ACPC exhibited a very low percolation and a strong anisotropy in conductivity due to its unique structure in which the dispersed polymer phase was deformed in situ into oriented conductive microfibrils, whose surface region holds the majority of CB particles. The oriented conductive microfibrils constructed different conductive networks in the parallel and perpendicular directions of ACPC, thus leading to a strong electrical anisotropy. The conductive mechanism underlying this material took effect in a complex manner including contact conduction and tunneling conduction.     

导热绝缘高分子复合材料的研究进展

介绍了导热绝缘高分子复合材料的导热机理及制备方法.论述了导热绝缘高分子复合材料的研究进展,包括导热绝缘填料、导热绝缘橡胶、导热绝缘塑料及导热绝缘胶粘剂的研究.最后阐述导热绝缘复合材料的应用及发展方向.     

聚苯胺/聚合物透明导电复合膜研究进展

论述了聚苯胺/聚合物透明导电复合膜的制备及性能.原位聚合法、掺杂聚苯胺旋转涂膜法和机械共混浇铸法均可制备透明导电复合膜.所得复合膜具有良好的透明性、导电性、环境稳定性及耐疲劳性能.     

Carbon based conductive polymer composites

Composite material has attracted increasingly remarked interest over the last few decades and set it apart in its own class due to its distinct properties. World annual production is over 10 million tonnes and the market has in recent years been growing at 5–10% per annum. Among these materials, one subgroup, conductive polymer composite, has figured out and its importance is increasing in years to come. When used as conductive material, it possesses the merits of light weight, ease of manufacturing and chemical resistance. This review focuses on the electrical properties of carbon based conductive polymer composites. Special emphases are placed on the percolation phenomenon, the factors that affect the percolation threshold as well as related theoretical research work. Then mechanisms of electric conduction and factors influencing conductive properties are addressed.     

低压缩永久变形导电炭黑/硅橡胶复合材料的制备与性能

为获得一种低压缩、永久变形及高回弹的导电屏蔽硅橡胶密封材料,以经偶联剂表面处理的炭黑作补强剂及导电填料,乙烯基硅橡胶生胶作基料,制备出一种导电炭黑/硅橡胶复合材料。研究了不同炭黑含量的导电炭黑/硅橡胶复合材料的力学性能、弹性、分散性以及电性能,采用SEM观察了炭黑在硅橡胶基体中的分布形貌,分析了导电炭黑/硅橡胶复合材料的导电机制及屏蔽机制。结果表明:随着炭黑含量的增加,导电炭黑/硅橡胶复合材料的Shore A硬度由31增至70;拉伸强度先由3.31 MPa增至5.28 MPa,而后趋于稳定;拉断伸长率先由198%增至297%,然后再减小至210%;恒定压缩永久变形量先减小后增大,瞬间回弹率逐渐减小;由于"炭黑簇"的形成及导电通路的完善,导电炭黑/硅橡胶复合材料的导电性能及屏蔽效能增强。     

碳纳米管对碳系导电油墨电热性能的影响

目的 研究碳纳米管对碳系水性导电油墨电热性能的影响,寻找最佳含量的发热油墨。方法 采用单因素法,在原有碳系水性导电油墨中通过添加不同含量的碳纳米管制备多组碳系水性电热油墨。通过测试其SEM、TEM、电热功率、接触角等探究碳系水性电热油墨的最佳制备配方。结果 不同碳纳米管含量的碳系水性电热油墨其发热温度、电功率具有一定的差异。在其他条件一定的情况下,随着碳纳米管含量的增加,碳系水性导电油墨的电热导电性先降低再升高。当碳纳米管质量分数为0.75%时,碳系水性导电油墨的可以达到温度最高（147℃）,功率相对较低（4.4 W）,此时为导电性最佳碳系水性电热油墨的配方。结论 在导电油墨中添加适量的碳纳米管可改善油墨的加热性能。