碳基气凝胶/还原氧化石墨烯涂覆聚氨酯泡沫复合材料的制备及性能

碳基气凝胶的脆性、不可压缩性和较差的回弹性制约了其应用。通过原位冷冻干燥法将碳基气凝胶(CA)直接生长在具有还原氧化石墨烯(rGO)涂层的聚氨酯开孔泡沫(PUF)中,制备了CA/rGO-PUF复合材料。利用扫描电子显微镜(SEM)表征了复合材料的微观结构,研究了取向结构对CA/PUF复合材料电导率、压缩性能和压阻性能的影响,考察了复合材料电导率随环境温度的变化。结果表明,PUF的泡孔被CA完全填充,复合材料同时具有CA的电学性能和PUF的力学性能。PUF表面的rGO涂层与CA结合性良好,复合材料具有温敏特性。CA/rGO-PUF复合材料具有显著的各项异性,在取向方向上的电导率为1.90 S/m,是垂直于取向方向的5倍。复合材料在两个方向上均展现了优异的回弹性能、稳定的压阻循环性能和负温度系数效应。