硅橡胶压磁复合材料力学性能纳米压痕实验研究

通过纳米压痕测试技术对非晶Fe_73.5Cu₁Nb₃Si_13.5B₉/硅橡胶压磁复合材料薄膜的力学性能进行了研究, 讨论了加载速率、 保载时间、 峰值载荷等试验参数对模量和硬度测试结果的影响。进一步分析了纳米压痕实验表征非晶Fe_73.5Cu₁Nb₃Si_13.5B₉/硅橡胶压磁复合材料薄膜蠕变行为的可行性, 通过合理确定压痕蠕变实验参数, 获得该材料的蠕变应力指数。结果表明: 相对峰值载荷, 加载速率对测试结果影响更为显著, 而保载时间对硬度和模量测试结果几乎没有影响。     

SiO2气凝胶微球的雾化制备及表征

研究硅溶胶的雾化方法和形成油包水的乳化体系,在乳化体系中加入凝胶剂制备SiO2湿凝胶微球。制得的湿凝胶微球在常温常压下老化3d后用过滤的方法分离湿凝胶微球和油相;用正己烷清洗微球表面的油和杂质,用乙醇除去湿凝胶微球内部的水;最后,用超临界CO2的方法干燥湿凝胶微球得到SiO2气凝胶微球。研究结果表明,该方法最大的优点是可以大规模化制备气凝胶微球,制得的气凝胶微球直径<50μm,大部分集中在15～35μm之间。SiO2气凝胶微球具有明显的介孔材料特征,孔径为10nm左右,比表面积高达846.14m2/g,堆积密度约为221kg/m3。     

超声波场下相分离法制备SiO_2/PA6复合粒子

在PA6的甲酸溶液中加入经表面处理的SiO2粒子,然后采用滴加非溶剂法和冷却降温法相结合的相分离法促使PA6粒子成型,同时在相分离及分散过程中引入超声波场,制备出SiO2/PA6复合粒子。通过对SiO2/PA6复合粒子的结构表征,发现SiO2/PA6复合粒子形状不规整,表面凹凸不平,SiO2粒子除了被PA6粒子大量包裹外还,有一小部分分布于PA6粒子的表面。以理论添加量为20%计算,SiO2的包覆率为74.2%。     

O形三元乙丙橡胶密封圈的使用寿命预测

根据包装箱结构设计典型密封结构,在模拟使用状态下对O形三元乙丙橡胶(EPDM)密封圈进行加速老化试验研究,获得在65,85和105℃下不同老化时间(5,10,15,20,25和30 d)的压缩永久变形变化规律,在此基础上,推导O形EPDM密封圈的失效时间与使用温度的数学关系式,预测出O形EPDM密封圈在25℃下的使用寿命为17.8 a。同时,将预测曲线与实测曲线进行对比分析得出预测曲线与实测曲线吻合良好,相关性参数R>0.95。     

炭黑用量对硅橡胶基力敏复合材料性能的影响

以炭黑为导电功能填料制备炭黑/甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)力敏复合材料,研究炭黑用量对复合材料硫化特性、拉伸性能、压缩应力松弛性能、电性能和压阻性能的影响.结果表明:炭黑用量为11～16份时,炭黑/MVQ复合材料电性能达到逾渗阈值.随着炭黑用量的增大,炭黑/MVQ复合材料拉伸强度先增大后减小,最后趋于稳定,而压缩松弛率呈减小趋势.炭黑用量为11份时炭黑/MVQ复合材料的压阻重复性较好.适宜的炭黑用量为10～12份.     

Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶粉/硅橡胶压磁复合材料的制备与性能研究

采用机械共混法制备Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶粉/硅橡胶压磁复合材料,并对其压磁性能进行研究,结果表明.Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶粉/硅橡胶复合材料具有良好的压磁性能.且压磁性能稳定性和阻抗蠕变性能优异,可用于新型压力传感器用力敏元件.     

碳黑用量对硅橡胶压阻材料性能的影响

以高导电纳米碳黑为导电填料,甲基乙烯基硅橡胶为基材,制备出了硅橡胶压阻材料,并对其电性能和力学性能进行了表征。研究了碳黑用量对硅橡胶压阻材料电性能、压缩应力松弛性能以及电阻蠕变性能的影响。结果表明,碳黑用量对硅橡胶压阻材料的性能影响很大。当碳黑用量为质量分数14%~16%时,所制得的硅橡胶压阻材料性能优良,在反复加载20次的过程中,其压阻曲线的重复性很好,这为其下一步的器件化提供了可能。     

电容式柔性压力传感器的性能优化原理及研究进展

作为可穿戴电子器件的重要分支，柔性压力传感器在人机交互、健康监测等方面具有广阔的应用前景。随着新型材料与新的器件制备策略的不断开发，柔性压力传感器的力学与电学性能不断被优化以适应不同的应用需求。相较于其他传感器，电容式柔性压力传感器具有灵敏度高、功耗低、响应快的优势。电容式柔性压力传感器的性能优化主要通过改变器件的结构参数来实现，如电极有效正对面积、电极间距、有效介电常数等。主要方法策略包括新型纳米材料的应用、新型微结构设计和新型复合材料的开发。主要优化原理有四种：（1）通过改变电极表面粗糙度来改变电极有效正对面积；（2）在电极或介电层中引入空气层以降低弹性模量；（3）在介电层中引入空气或高介电常数材料来改变有效介电常数；（4）通过复合材料在介电层中形成微电容以改变总体电容变化。在电容式柔性压力传感器的性能优化研究中存在一个共性问题，即高灵敏度与宽检测范围之间总是存在一种制约关系。在一定压力范围内，尤其是低压范围，灵敏度提升往往会使器件较易达到压缩饱和而使检测范围有限，即线性度较差。近年来，研究者们着眼于高灵敏度与宽检测范围之间的制约问题，对介电层的梯度结构设计及混合响应机制进行探索，...