基于Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶/纳米晶粉的压磁复合材料研究

研究了基于Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶/纳米晶粉的柔性压磁复合材料制备技术及其性能, 讨论了橡胶种类, 磁粉粒径、含量及工艺因素等对Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9/橡胶复合材料压磁性能的影响. 结果表明: 采用粒径为45 μm, 用量约15%的Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶/纳米晶粉与高温硫化有规共聚硅氧烷在171 ℃, 15 Mpa条件下, 硫化45 min制备的、厚度约150 μm的压磁复合材料薄膜具有较好的应力敏感特性和压磁稳定性能, 有望作为新一代柔性、薄型接触应力传感器的敏感元件材料.     

超声波引发苯乙烯分散聚合反应制备SiO2/PS复合粒子

在系统研究超声波场下辅助引发苯乙烯(St)分散聚合反应规律的基础上,利用超声波的分散、粉碎、活化、引发等多重作用,在实现纳米SiO2粒子于反应介质中均匀分散的同时,引发St单体在纳米SiO2粒子表面进行分散聚合反应,制备出二氧化硅/聚苯乙烯(SiO2/PS)复合粒子,并运用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、红外光谱(FTIR)、热重分析(TGA)、X射线衍射谱(XRD)及X射线光电子能谱(XPS)等多种测试手段对SiO2/PS复合粒子的形貌、粒径及分布、表面特性、化学组成及结构等进行了表征。     

精密压阻弹性体及力敏传感器阵列

将金属钌(Ru)、二氧化钌(RuO2)、甲基乙烯基硅橡胶(PMVS)按特定比例混合,所得导电硅橡胶中的导电颗粒具有适当的聚集特性,而且该种导电硅橡胶呈现良好的压阻重复性和压阻敏感性.研究不同尺寸电极的压阻行为,发现此种导电硅橡胶在毫米尺寸以上电阻随载荷变化稳定,重复性较高.通过测量不同尺寸电极压阻关系和电阻弛豫关系,拟合了用于回归载荷的压阻曲线和弛豫曲线,用该曲线对每个传感单元的阻值校正,得到阵列上的载荷分布.结果表明,该种导电硅橡胶在一定尺寸范围内满足微型化要求,适用于集成的压阻弹性体应力测量阵列;利用该种导电硅橡胶,可以实现毫米尺度的静态或准动态载荷灰度成像.     

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,...     

导热绝缘h-BN/MVQ/EVA复合材料的双逾渗效应

将h-BN加入到MVQ和EVA混合物中制备导热绝缘h-BN/MVQ/EVA复合材料,SEM结果表明h-BN选择性分布在EVA,与杨氏方程理论一致.h-BN/MVQ/EVA复合材料中的双逾渗效应,有助于力学性能和导热性能的提升.h-BN/MVQ/EVA复合材料的热导率与h-BN含量和MVQ/EVA比值有关.当EVA质量分数为30%时,h-BN/MVQ/EVA复合材料热导率的相对值最大.h-BN/MVQ/EVA复合材料的拉伸强度和断裂伸长率与EVA含量有关,随着EVA和h-BN含量的增加,复合材料的介电常数降低.     

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。     

嵌段硅橡胶及其感压导电纳米复合材料研究

以LiOH为引发荆、DMF为促进剂,D4、P4、V4为单体,采用阴离子开环聚合方法,合成了特定分子结构的高分子量三元嵌段共聚硅橡胶;应用凝胶色谱法、红外光谱及核磁氢谱等方法对合成产物进行了表征;介绍了特导电纳米炭/嵌段硅橡胶感压导电复合材料的制备技术与性能.     

高速滚齿的动态分析

研究了高速滚齿滚削力与振动的关系,切削用量及切削方式对滚削力的影响.得出结论为:滚削力的交变作用引起滚切过程的受迫振动;滚切过程的特性形成自激振动条件,可通过刀具、切削用量及切削方式的合理选用防止自激振动的出现,避免共振与迫振,使滚削力的变化趋于平缓.     

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%。