炭黑/硅橡胶导电复合薄膜传感特性研究

利用溶剂法工艺成功制作了炭黑/硅橡胶导电复合薄膜(厚度约0.1mm),对其进行了拉伸、压缩及温度敏感性试验。测试结果表明,试样具有优良的拉-敏传感特性,随着拉伸变形的增大(应变达到25%)试样电阻不断增大,且电阻-应变之间具有较好的线性关系。压缩过程中,随着压力的增大(压力达到30MPa)试样电阻增大,两者同样具有较好的线性关系。温敏试验表明,试样电阻随温度的下降而降低,且趋势相似。研究结果表明,薄膜结构的炭黑/硅橡胶导电复合材料具有优良的传感特性。     

炭黑/硅橡胶导电敏感复合材料可重复性试验研究

利用溶剂法工艺制备了炭黑/硅橡胶导电复合材料,对其进行了拉伸及压缩敏感试验,研究其可重复性。拉伸试验结果表明,各配方试样电阻-拉伸应变曲线均具有较好的可重复性(最大应变达到24%左右);C4与C6试样的可重复性略差于C8~C18试样,这主要是由于炭黑含量小于6%时,复合材料内部导电网络不太稳定造成的。压缩试验结果表明,复合材料的压阻敏感性也具有一定的可重复性(最大压力达到15 MPa左右)。总体看来,炭黑/硅橡胶复合材料的拉伸及压缩敏感性在较大拉伸应变及压应力范围内都具有较好的可重复性及线性度,满足开发传感器的基本性能要求。     

炭黑/硅橡胶复合材料力敏元件热、力敏感试验研究

在岩土力学与工程领域,大变形测试方法与技术亟待开发。前期研究发现,利用炭黑/硅橡胶导电复合材料研发的力敏元件具有较好的大变形敏感特性。根据研究需要,通过试验方法研究了这种大变形力敏元件的热、力敏感耦合特性。对制作的力敏元件进行了两种加载试验,一是固定拉伸应变下温度循环试验;二是变应变下温度循环试验。试验结果表明,恒定应变下,试样电阻随温度循环而循环,且呈现出电阻松弛现象;应变与温度同时变化时,电阻的变化主要受应变影响,温度影响相对较弱。     

炭黑/硅橡胶导电复合材料力敏元件温度响应试验研究

利用炭黑/硅橡胶导电复合材料制作了大变形力敏传感元件,对其温度荷载下的电阻响应进行了试验研究,并根据其导电机理对温敏特性进行了深入分析.试验发现制作的大变形力敏传感元件具有正温度系数特性,电阻随温度的升高而增大;温度稳定时,具有电阻弛豫现象.硅橡胶基体随温度变化体积发生变化是造成复合材料温度敏感性的主要原因;同时,温度变化也会影响电子跃迁能力,进而影响到复合材料温度响应.橡胶基体的粘弹性以及试样具有一定厚度的尺寸效应是导致其温度响应滞后性的主要原因.     

六维控制器力敏元件研究

本文介绍了六维控制器的设计思想,对六维控制器中Stewart并联结构力敏元件进行了受力分析,并在此基础上进行了力敏元件结构设计,同时阐述了力敏元件微型化方面所采取的措施.     

SnO2薄膜的电学气敏特性与光学气敏特性研究

用射频磁控反应溅射法制备了ＳｎＯ２薄膜,并分别测量薄膜在乙醇气体中的电学气敏特性和光学气敏特性。对实验结果的分析表明,ＳｎＯ２薄膜对乙醇气体有较强的电学气敏效应和光学气敏效应。利用ＳｎＯ２薄膜的电学气敏特性适合检测较低浓度乙醇气体,而利用ＳｎＯ２薄膜的光学气敏特性能检测较高浓度乙醇气体。     

磁控溅射纳米SnO_2薄膜的气敏特性

采用磁控溅射制备SnO2薄膜气敏元件,测试了气敏元件的性能,研究了SnO2薄膜气敏元件薄膜厚度、元件加热功率和环境温度和湿度对元件的影响,气敏元件具有很好的灵敏度和选择性特性,对其敏感机理进行了探讨。     

炭黑/纳米Al2O3填充柔性压敏导电硅胶体系的研究

基于柔性触觉传感器中用到的压敏导电硅橡胶,研究添加纳米Al2O3对导电硅橡胶电特性的影响.从理论上研究纳米Al2O3改性的微观和宏观机理,并通过实验对添加不同量纳米Al2O3的压敏导电硅橡胶导电性、室温下的导电稳定性、压阻特性进行比较分析.实验结果表明:在炭黑浓度恒定的压敏导电硅橡胶中适量添加纳米Al2O3,可有效提高复合材料的导电性,稳定性,增大复合材料的压力敏感范围.     

用PCVD制备的SnO2导电薄膜及其对NOx的气敏特性

本文利用PCVD方法制得了SnO_2导电薄膜,分析了其电学性能与沉积参数的关系,同时测得该膜具有负温阻特性,这种薄膜是n型半导体膜。在不同温度和不同NOx气体浓度下,对该膜进行了NOx气敏特性的测试。发现在常温下,SnO_2薄膜对NOx,具有较高的灵敏度,响应时间快的特性。     

碳黑/聚乙烯醇电纺复合纤维的制备与气敏特性研究

通过碳黑(CB)/聚乙烯醇(PVA)混合溶液的电纺,制备了掺纳米CB的PVA复合纤维,用扫描电镜(SEM)观察了它的形貌。CB/PVA复合纳米纤维的形貌取决于混合物中CB的含量。随CB含量的增加,CB颗粒在纤维中的分布逐渐变得均匀;最佳CB/PVA的质量比为3∶10;继续增加CB含量,CB颗粒聚合成团析出,杂乱分布于PVA纤维中。乙醇蒸气测试表明:质量比为3∶10的CB/PVA纤维具有灵敏度高、响应恢复快等特点。