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基于炭黑填充导电橡胶的压力/温度传感器非线性特性
  • ISSN号:1000-3851
  • 期刊名称:《复合材料学报》
  • 时间:0
  • 分类:TB332[一般工业技术—材料科学与工程] TP212[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]中国科学技术大学自动化系,合肥230027, [2]中国科学院合肥智能机械研究所,合肥230031, [3]合肥工业大学电子科学与应用物理学院,合肥230009
  • 相关基金:国家自然科学基金(61072032,60672024);国家高技术研究发展计划(2007AA042220)
中文摘要:

通过研究电阻率和电阻几何系数对“负电阻一压力系数”(NPcR)和“正电阻一温度系数”(PTCR)的影响,分析了炭黑填充导电橡胶(导电炭黑/橡胶)的压力/温度传感器的非线性特性。结果表明:导电炭黑/橡胶的NPCR和PTCR效应产生非线性的主要原因为电阻率的非线性变化;当炭黑体积分数接近渗流体积分数时,其电阻率对体积的变化敏感程度高,此时,导电炭黑/橡胶的NPCR和PTCR效应的非线性特性较强;由于导电炭黑/橡胶的体压缩系数大于其热膨胀系数,且导电炭黑/橡胶在压力场和温度场下的形变过程不同,导电炭黑/橡胶NPCR效应的非线性强于PTCR效应的非线性。

英文摘要:

The nonlinear characteristic of the conductive rubber filled by carbon black used for pressure/ temperature sensor was analyzed by the impact of the strain and resistivity on the negative pressure coefficient of resistance(NPCR) and the positive temperature coefficient of resistance(PTCR). It concludes that nonlinear change of resistivity has a great impact on the nonlinear characteristic of NPCR and PTCR. When the volume fraction of carbon black is close to the critical volume fraction, the resistivity is highly sensitive to the change of the volume of composite, and the nonlinear characteristic of NPCR and PTCR is strong. Because the compression coefficient is larger than the expansion coefficient and the deformation process of conductive barbon black/rubber under pressure and temperature is different, the nonlinear characteristic of NPCR is stronger than PTCR.

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期刊信息
  • 《复合材料学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:工业和信息化部
  • 主办单位:北京航空航天大学 中国复合材料学会
  • 主编:益小苏
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  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3851
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1801/TB
  • 邮发代号:80-413
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