聚合物基复合材料PTC效应理论及性能影响因素研究进展

聚合物基PTC复合材料已被广泛用于自控温加热元件、过流保护装置及微型开关传感器等.本文总结了PTC复合材料的理论研究现状及各种导电模型的特点和不足,分析了包括基体材料、导电填料类型、组成及工艺手段等影响PTC性能的关键因素.同时提出了PTC复合材料的开发前景及工艺技术的发展动向:认为今后应加强高开关温度及非晶聚合物基PTC复合材料的研究,并有待开发高效的填料表面改性技术,以便进一步改善填料与基体间界面结合的显微结构.     

改性碳系填料填充聚合物基电磁屏蔽复合材料的研究进展

为了满足电子设备轻量化和高度集成化发展的趋势和社会健康需求,轻量化、低成本、耐腐蚀的电磁屏蔽材料日益受到青睐。碳系导电填料,尤其是碳纳米管和石墨烯,在聚合物基电磁屏蔽复合材料中应用广泛。但碳系导电填料颗粒的应用通常因其在聚合物基中有限的分散性使得它们与聚合物基体的相互作用受到障碍,从而对电磁屏蔽效能产生不利影响。文中综述了碳纳米管和石墨烯及相关复合材料的典型改性方式及其电磁屏蔽性能,旨在为其在聚合物基电磁屏蔽复合材料中的应用提供良好的设计思路。     

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、...     

Sn-Pb合金填充聚合物导电复合材料的PTC效应

通过球磨、热压制备了Sn-Pb/PS,Sn-Pb/HDPE复合材料。研究了复合材料的导电性能。结果证明:Sn-Pb／PS复合材料具有PTC效应,有PTC强度大、转变陡的突出优点;其 PTC性能是由填料相变的发生引起的。Sn-Pb／HDPE复合材料具有双PTC效应,两次PTC转变分别由基体和填料在其熔点处发生相变引起的,其 PTC强度也有独特之处。     

国内聚合物基 PTC 材料的研究进展

介绍了聚合物基ＰＴＣ材料及其加工方法,系统评述了近几年来国内对聚合物基ＰＴＣ材料的研究进展。此外,对国内聚合物基ＰＴＣ材料的研究方向提出了见解。     

碳系电磁屏蔽高分子复合材料研究进展

碳系电磁屏蔽复合材料是屏蔽材料的重要分支。本文阐述了电磁屏蔽材料的屏蔽原理，主要介绍了碳系复合型电磁屏蔽材料的分类和研究进展，并分析了其未来的改善措施及发展重点。     

填充型聚合物基介电储能复合材料的研究进展

聚合物薄膜电容器具有功率密度超高、击穿场强高、易于生产和密度小等特点,因而被广泛地应用于电力电子设备中.但是由于聚合物本身低的介电常数而导致其能量密度较低,限制了其在新兴领域的应用.通过复合的方式向聚合物基体中加入不同形貌与特性的填料是提高聚合物能量密度的有效途径.本文综述了近年来国内外关于填充型聚合物基介电储能复合材料的研究现状,分类讨论了各种填料的优势与不足,探究了填料与聚合物基体间的界面及相互作用对复合材料介电性能的影响,阐述了填充型聚合物基介电储能复合材料存在的问题和未来的发展方向.     

填充型聚合物基气敏导电复合材料

作为一种功能性复合材料，填充型聚合物基气敏导电复合材料在生物医学、化学化工以及环境科学等领域具有广阔的应用前景，综述了填充型聚合物基气敏导电复合材料的导电机制，影响因素及其近斯的研究进展。     

形状记忆基聚合物复合材料的研究进展

形状记忆聚合物是一种新型智能材料,广泛应用于医疗和航天领域.但是传统的形状记忆聚合物由于力学强度低、形变回复力小等缺点使其发展应用受到限制.主要介绍了以各种形状记忆聚合物为基体,添加增强填料来制备形状记忆聚合物复合材料,并且描述了复合材料的形状记忆效应与力学性能和填料的体积分数或质量分数之间的关系,以及形状记忆聚合物复合材料的应用领域与前景.     

聚合物基导电复合材料的热敏开关特性

聚合物基复合材料ＰＴＣ转变区的电阻率突变与渗流曲线在临界体积分数附近的电阻率突变在导电机制上是同一的。只要复合材料上有近似开关性质的渗流导电特性,室温下填料的体积分数决定ＰＴＣ转变温度及ＰＴＣ转变点的温度系数。     

碳纳米管填充不相容共混物的双PTC效应*

将碳纳米管(CNTs)、苯乙烯马来酸酐无规共聚物(SMA)改性后的CNTs分别与PS/PA6不相容共混体系熔融共混, 制备出PS/PA6/CNTs及PS/PA6/SMA-CNTs导电高分子复合材料, 并研究其PTC效应。结果表明, 对于PS/PA6/CNTs体系, CNTs选择性分布于PA6相, 体系的逾渗阈值为5%(质量分数), 且PTC效应不明显。对于PS/PA6/SMA-CNTs体系, 由于SMA的诱导作用, 使得CNTs分布于PS/PA6共混物相界面及PA6相, 导致体系的逾渗阈值降低至0.112%。PS/PA6/SMA-CNTs体系具有独特的“双PTC效应”, 且其形态结构影响PTC效应的形成机制。对于PA6相为分散相的体系, 其PTC效应是由于PS相的玻璃化转变及PA6相的熔融造成的。对于PS相为分散相及PS/PA6形成双连续相的体系, 其PTC效应是由于PA6相的熔融造成的。     

炭黑填充型导电复合材料的聚集体结构模型

分析了炭黑填充聚合物导电复合材料的非线性导电行为和机理,基于有效介质理论及以炭黑聚集体的等效球形单元为基本单元,建立了描述其非线性导电行为的聚集体结构模型。进而推导出复合体系导电率与炭黑体积分数之间的关系式及其逾渗阈值的计算式,克服了有效介质理论只能得到逾渗阈值为1/3而不能解释低于1/3的逾渗阈值的不足。应用这些表达式预测了导电复合体系的导电率和逾渗阈值,并与实验结果进行了比较,结果表明:预测值与实验结果有较好的一致性。     

掺炭黑的聚偏氟乙烯/氟橡胶导电复合材料的电热性能

以聚偏氟乙烯（ＰＶＤＦ）／氟橡胶（Ｆ２６）合金为基体;研 究了两种不同炭黑类型及用量、不同环境温度、不同热历史条件 及辐照交联对复合物ＰＴＣ（正电阻温度系数）导电特性的影响。 结果表明,掺有乙炔炭黑的聚偏氟乙烯／氟橡胶导电复合材料具 有一种强ＰＴＣ特性,可用于制作电致发热稳定性良好的、自限 温度（１２０±５）℃的、具有商业用途的自控温型伴热带。     

原位聚合法制备炭黑/聚甲基丙烯酸酯导电复合材料

通过原位聚合法制备了炭黑/聚甲基丙烯酸甲酯(CB/PMMA)、炭黑/聚甲基丙烯酸丁酯(CB/PB-MA)和炭黑/聚甲基丙烯酸2-乙基己酯(CB/PEHMA)三种导电复合材料,研究了这三种聚合物基体对复合材料的导电性影响。结果表明:由于炭黑的阻聚作用,当复合材料的炭黑含量增加时,均聚物的数均分子量呈下降趋势,多分散性系数PDI变大。而且炭黑粒子表面发生了接枝聚合反应,这有利于炭黑粒子在聚合物基体中的分散。当聚合物基体的玻璃化温度Tg较高时,复合材料逾渗阈值较低。     

炭黑填充多组分高分子导电复合材料的研究进展

基体为多组分高分子的填充型导电复合材料中存在“双逾渗”行为,能有效地降低导电填料的逾渗阈值,克服由填料含量过高而导致的材料加工性和力学性能下降的缺点,并能削弱材料的负温度系数(NTC)效应。本文基于国内外炭黑(CB)填充多组分高分子导电复合材料的研究进展,对CB分布、多组分高分子基体对材料体系导电性的影响、导电机理以及电导-温度依赖性等方面进行评述。     

掺杂改性C/C复合材料研究进展

陶瓷掺杂改性碳/碳(C/C)复合材料在保持C/C复合材料原有优异高温力学性能及尺寸稳定性等特性的前提下,显著提高了C/C复合材料的高温抗氧化、抗烧蚀性能,且其具有可设计性和良好的抗热震性能等优势,是新型高超声速飞行器和新一代高性能发动机热防护部件的理想候选材料。综述了国内外在SiC陶瓷掺杂改性C/C复合材料,ZrC,ZrB2超高温陶瓷掺杂改性C/C复合材料以及TaC,HfC超高温陶瓷掺杂改性C/C复合材料等方面的最新研究进展和应用情况,并分析了陶瓷掺杂改性C/C复合材料目前研究及应用中存在的主要问题和今后潜在的研究发展方向。     

炭黑填充聚合物体系渗流转变过程中的介电性能

采用熔融共混的方法制备了导电炭黑填充乙烯-醋酸乙烯酯共聚物复合体系,分别通过添加填料粒子和熔融态等温处理促进粒子凝聚成网两种方法研究了体系在渗流转变过程中的电性能变化,发现在该过程中材料的导电性能和介电性能均持续上升,伏安特性和相位角分析表明粒子间始终为非欧姆接触。动态渗流测试发现,复合体系从绝缘体到导体的整个渗流转变过程中介电常数是持续增加的。因此渗流理论所预测的介电常数极大值很可能发生在临界含量的上限值,此时材料的导电机理转变为欧姆传导。     

特殊形态结构导电高分子复合材料的电学性能

先使聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)与炭黑(CB)反应,再与聚丙烯/尼龙6(PP/PA6)共混制备出CB位于两相界面处的PP/PA6/PP-g-MAH/CB导电高分子复合材料,研究了材料的特殊结构和电学性能。结果表明,在PP/PA6/CB体系中CB粒子分布在PA6相,体系的逾渗阈值为2%;而在PP/PA6/PP-g-MAH/CB体系中,CB被PP-g-MAH诱导分布在两相界面处。PP/PA6两相为海岛结构时,PP/PA6/PP-g-MAH/CB体系仍可导电。PP/PA6/PP-g-MAH/CB体系的逾渗阈值降至1.6%,低于PP/PA6/CB体系。体系的正温度效应(PTC)强度远高于PP/PA6/CB体系,在90-135℃范围内不出现负温度效应(NTC)。PP/PA6/PP-g-MAH/CB体系的电学性能归结于其特殊的界面形态结构:导电通道由位于共混物界面处的PP-g-MAH和CB构建而成。     

高密度聚乙烯/炭纤维复合体系的PTC效应

以高密度聚乙烯(HDPE)为基体,添加不同长度的炭纤维(CF)制备了HDPE/CF复合体系.用显微镜观察了复合体系中CF的形态,测试了复合体系的逾渗值、正温度系数效应(PTC)的强度和多次热循环后的PTC强度.用DSC分析了复合体系的结晶性能与PTC稳定性的关系.结果表明,CF的长度对复合体系的电导率、渝渗阈值和PTC...     

电子聚合物基体碳纳米管复合材料研究进展

电子聚合物是一种新型的功能材料，碳纳米管具有优异的力学性能和独特的电学性能等，是聚合物基体复合材料的理想增强体，按不同电子聚合物基体类型进行了归纳，评述了电子聚合物基体碳纳米管复合材料的制备，性能和应用等情况。