摩擦学机敏材料中的相变控制润滑剂

探讨了摩擦学机敏材料的核心部件聚乙烯基复合导电自润滑材料的制备工艺与电性能，不同方法制得的复合材料的电阻率与导电组分炭黑含量的关系亦表现出很大的差别，与干法相比，湿法电阻率较低，过滤区组分范围更宽。据此，确定出用作复合导电自润滑材料的炭黑含量宜大于３５％。但经实验得出可以自加热发生熔融相变的合适的炭黑含量为４０％，加入润滑剂后的成复合导电自润滑材料。     

相变可控的复合导电自润滑材料的加热特性

研制了相变可控的复合导电和自润滑材料，它是以低密度聚乙烯－炭黑为导电基材，加入固体润滑剂聚四氟乙烯、石墨和Ekonal（聚苯酯的商品名）构成。固体润滑剂的加入降低了材料的电阻率，以加入Ekonal降低幅度最大。该材料具有反复多次的加热性能，加热电压升高，升温速率加快，经历一个升温速率变化较小的平台期之后，升温速率又加快。台架实验表明，相变可控的复合导电自润滑材料可有效地减少表面的咬合。     

聚合物基PTC热敏导电材料的性能及机理研究

针对PTC材料体系，提出了“PTC强度可提高空间”与“体系提高PTC强度的能力”两个概念，以低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯（HDPE)和乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)作为基体，以导电炭黑作为填充导电粒子，制备了聚合物基复合型PTC材料，详细分析了炭黑含量、EVA含量对PTC材料性能的影响．研究表明，所提出的有关概念可用于分析材料的PTC效应机理及各种因素的影响，有助于进一步对聚合物基PTC热敏导电材料作用机制的理解及研究；炭黑含量影响材料电阻率和PTC强度，炭黑含量取在逾渗区电阻率偏小处可得到较高的PTC强度；EVA含量不同时材料电阻率和PTC强度都有先减小后稍增大的现象。     

高电导率炭系复合高分子材料的研制

炭黑(CB)、石墨(C)、炭纤维(CF)炭系与基体树脂以特殊的工艺复合改性制得体积电阻率小于0.1Ω.cm的高导电高分子复合材料。研究了不同的复合体系(CB/PP)/SEBS、(PP/SEBS)/CB、(CB/SEBS)/PP及不同的配方与工艺获得的复合材料对导电性能的影响,结果表明,(PP/SEBS)/CB复合体系是最佳加工方式。采用扫描电镜(SEM)、力学性能测试等方法研究了炭系导电材料在PP/SEBS树脂中的分散机理及复合材料的力学性能。实验结果表明炭系复合组分含量为60%的PP/SEBS导电复合材料具有超高电导率、优良的力学性能和加工性能。     

导电炭黑填充PP-EAA复合材料的形态及电性能

以聚丙烯(PP) 和乙烯-丙烯酸共聚物( EAA) 的共混物为基体材料, 以导电炭黑为填料, 通过熔融共混的方法制备了导电复合材料。探讨了导电炭黑在两相基体中的分散情况以及聚丙烯结晶度对复合体系导电性能的影响。扫描电镜测试结果表明, 在共混物中炭黑粒子选择性分散在极性EAA 树脂中, 同时EAA 树脂在聚丙烯基体中形成连续网络结构, 从而显著降低了复合体系的渗滤阈值。电性能测试结果表明, 材料在相同导电炭黑含量下的体积电阻率相对于单基体体系有7～8 个数量级的降低, 并且结晶度较高的PP 更有利于降低复合体系的体积电阻率。此外, 炭黑/ PP-EAA 复合材料的拉伸强度相对于炭黑/ PP 体系有所下降, 而断裂伸长率有所提高。      

LDPE／炭黑复合导电材料PTC／NTC效应形成机理的探讨

本文从ＬＤＰＥ／炭黑复合导电材料的结晶性能出发，探讨了复合材料电阻率的正温度系数效应和负温度系数效应的形成机理，认为ＰＴＣ效应是由聚合物熔融时发生的晶相向非晶相的转变以及由此而产生的热膨胀共同引起，ＮＴＣ效应主要与炭黑粒子的附聚效应有关。     

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。     

炭黑/ABS高密度复合体的电性能与电磁特性

高密度平板吸波材料由于体积小、能承载而受到越来越多重视.本文研究了炭黑含量和偶联剂对炭黑(CB)/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)复合平板材料的导电性、电磁屏蔽性能以及不同厚度平板材料吸波效能的影响.结果表明复合平板的体电阻率随炭黑含量的增加而降低,在15%(质量分数)时出现渗滤值,当炭黑含量达到30%(质量分数)时,体积电阻率达到最低值,约为103Ω·cm,而屏蔽效能随炭黑含量的增加而增加.而10%偶联剂的加入使得体电阻率增加,屏蔽效能降低.3mm厚复合平板的吸波效能随炭黑含量的增加吸收峰值也随之增加,而6mm厚时,20?复合平板吸收峰值达到最大21.76dB.偶联剂使吸波效能在不同炭黑含量显示出不同的趋势:当炭黑含量较小(5%和10%)时,偶联剂加入降低了平板的吸收衰减;当炭黑含量较大(20%和30%)时,偶联剂却使得吸收衰减峰值大大增加,有效频段也随之拓宽.     

炭黑—相腈橡胶涂层复合材料的导电性能

将导电炭黑与丁腈橡胶混合制备导电聚合物复合材料,这种材料的电阻率随温度的变化呈正温度系数效应。讨论了不同的掺入炭黑粒子浓度,混炼和硫化及成膜溶剂对室温电阻率及ＰＴＣ效应的影响。     

炭黑-丁腈橡胶涂层复合材料的导电性能

将导电炭黑与丁腈橡胶混合制备导电聚合物复合材料,这种材料的电阻率随温度的变化呈正温度系数（ Ｐ Ｔ Ｃ）效应。讨论了不同的掺入炭黑粒子浓度、混炼和硫化及成膜溶剂对室温电阻率及 Ｐ Ｔ Ｃ效应的影响。     

The physical properties of polyurethane/graphite nanosheets/carbon black foaming conducting nanocomposites

Using polyester polyol and diphenylmethane diisocyanate (MDI) as basic component, and using graphite nanosheets (GN) and carbon black (CB) as conductive filler, polyurethane/graphite nanosheets/carbon black foaming conducting nanocomposites have been prepared by filling mold curing reaction. The morphology, electrical properties and mechanical properties of the prepared PU/GN foams have been investigated. It showed that the percolation threshold effect of PU/GN composite occurred at the content around 12 wt.% of the GN, which was lower than that of carbon black (CB) composite. Besides, PU/GN foams showed much better conductive properties and mechanical properties than that of CB system.     

导电相对压电复合材料吸声性能的影响

为了研究新型环境声学功能材料, 在压电导电原理的基础上, 制备了以不同含量炭黑为导电相, 以聚氯乙烯为基体材料, 以锆钛酸铅为压电相的压电导电吸声复合材料。通过对复合材料体系的动态力学、电学和声学性能的测试分析, 探讨了压电导电复合材料体系中压电吸声途径的耗能机制。结果表明, 添加体积含量4 %炭黑粉的压电复合材料具有最高的吸声性能。      

炭黑/热塑性硫化胶复合材料导电的奇异性

系统地研究了炭黑(CB)/热塑性硫化胶(TPV)(三乙丙橡胶/聚丙烯类型)复合材料的导电性能,发现CB/TPV复合材料具有独特的电学性能。交联的橡胶相的存在对导电炭黑粒子既产生排斥效应,又产生阻隔效应。前者对导电网络的形成有利,而后者正相反。在低橡胶相含量时,随橡胶相含量增加,复合材料电阻呈下降趋势;而高橡胶含量时,随橡胶相含量增加,复合材料的电阻升高。高橡胶含量时,复合材料电阻的逾渗效应明显减弱。复合材料在熔融状态下热处理时,其电阻-时间效应明显依赖于模具压力。同样热处理时间下,压力越高,电阻越大。压力达到一定值后,体系的电阻基本不受热处理时间的影响。初步认为这是由于热处理完毕释压后,变形的弹性粒子发生形变恢复从而对热处理形成的聚集网络有一定的破坏作用所致。自由升温实验表明:CB/TPV复合材料具有NTC现象,即使在结晶熔化区也未展示PTC行为,这与橡胶粒子的热膨胀排斥效应有关。在熔融态停留阶段电阻的稳定性很好,这主要归因于熔融态下炭黑粒子聚集(对电导有利)和橡胶相粒子聚集(对电阻有利)相互竞争的结果。      

烯丙基离子液体修饰炭黑/硅橡胶复合材料的压阻特性

为改善炭黑在硅橡胶中的界面性质,通过机械研磨法,采用1-烯丙基-3-甲基-咪唑氯盐对炭黑进行表面修饰,再与硅橡胶混炼制备炭黑填充硅橡胶柔性复合压阻材料,研究了修饰炭黑对复合材料的导电渗流和压阻行为、压阻松弛和循环特性的影响。扫描电镜表明,与未经修饰的炭黑对比,修饰炭黑在硅橡胶基体中形成炭黑离子凝胶结构。由于炭黑离子凝胶的增塑作用及在靠近时相互排斥和在远离时相互吸引作用,离子液体修饰炭黑/硅橡胶复合材料较炭黑/硅橡胶具有更敏感的正压阻效应和更短的压阻松弛时间,并且循环压缩测试结果表明离子液体修饰炭黑/硅橡胶复合材料电阻变化具有更好的可重复性。     

碳黑/聚酯纤维非连续性导电行为研究

以熔体纺丝方法制备了碳黑/聚酯(CB/PET)导电纤维,分析了偶联剂对CB/PET纤维渗流阈值和T_g的影响,研究了碳黑含量与CB/PET纤维热性能和导电性能的关系。结果表明碳黑经偶联剂处理后,CB/PET纤维的渗流阈值和T_g均有所降低;碳黑含量对CB/PET纤维的性能影响显著,即随碳黑含量增加,CB/PET纤维的正效温度系数效应向高温移动;当碳黑含量为11%时,CB/PET纤维表现为较明显的正效拉力系数效应。     

炭黑/聚丙烯-聚(苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯)复合材料的介电性能和压阻性能

为了制备柔性较好的聚合物基压阻材料,利用熔融共混法制备了炭黑/聚丙烯-聚(苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯)(CB/PP-SEBS)复合材料,并研究了CB含量对CB/PP-SEBS复合材料介电性能和压阻性能的影响。结果表明:随着CB含量的增加,CB/PP-SEBS复合材料的介电常数、介电损耗及电导率均提高;CB/PP-SEBS复合材料发生导电逾渗时,CB的含量为12.2wt%;在CB/PP-SEBS复合材料发生弹性形变时,由于外力破坏了CB的导电网络,复合材料的电阻随着应变的增大而增大;循环压阻测试结果显示,在弹性变形区CB/PP-SEBS复合材料的电阻随着应变呈现周期性变化。研究结果可为制备具有稳定电阻变化的聚合物基压阻材料提供借鉴。     

Composite Yarns of Multiwalled Carbon Nanotubes with Metallic Electrical Conductivity

Unique macrostructures known as spun carbon‐nanotube fibers (CNT yarns) can be manufactured from vertically aligned forests of multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs). These yarns behave as semiconductors with room‐temperature conductivities of about 5 × 10² S cm^?1. Their potential use as, for example, microelectrodes in medical implants, wires in microelectronics, or lightweight conductors in the aviation industry has hitherto been hampered by their insufficient electrical conductivity. In this Full Paper, the synthesis of metal–CNT composite yarns, which combine the unique properties of CNT yarns and nanocrystalline metals to obtain a new class of materials with enhanced electrical conductivity, is presented. The synthesis is achieved using a new technique, self‐fuelled electrodeposition (SFED), which combines a metal reducing agent and an external circuit for transfer of electrons to the CNT surface, where the deposition of metal nanoparticles takes place. In particular, the Cu–CNT and Au–CNT composite yarns prepared by this method have metal‐like electrical conductivities (2–3 × 10⁵ S cm^?1) and are mechanically robust against stringent tape tests. However, the tensile strengths of the composite yarns are 30–50% smaller than that of the unmodified CNT yarn. The SFED technique described here can also be used as a convenient means for the deposition of metal nanoparticles on solid electrode supports, such as conducting glass or carbon black, for catalytic applications.