各向异性纳米铁/硅橡胶复合材料的微结构控制及其敏感特性-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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各向异性纳米铁/硅橡胶复合材料的微结构控制及其敏感特性

项目名称：各向异性纳米铁/硅橡胶复合材料的微结构控制及其敏感特性
项目类别：青年科学基金项目
批准号：50704021
申请代码：E041601
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2008-01-01-2010-12-31

项目负责人：张邦文
负责人职称：教授
依托单位：内蒙古科技大学
批准年度：2007

中文摘要：

综合了填料刚性、导电性和聚合物柔性、易加工性的高分子导电复合材料（CPC），在抗静电、电磁屏蔽、导电、传感等领域得到广泛应用。本项目针对硅橡胶-纳米金属体系，通过交变磁场控制纳米铁在硅橡胶中的有序排列，获得可控的显微组织和敏感性能，重点研究了纳米铁表面处理、复合材料的显微组织、磁场与纳米铁的相互作用机理、复合材料的力学性能以及电阻对应力、温度的响应机理。研究发现，在液体硅橡胶硫化时施加磁场，可以诱导和控制纳米铁在基体中排列，得到纳米铁的纤维状组织，硅橡胶导电性、拉伸强度和断裂伸长率大幅度增强。相比于直流磁场，交变磁场获得的纤维组织更均匀、完善，其作用明显优于直流磁场。由于纳米铁线性排列，硅橡胶的渗流阈值从32%降到15~25%。在渗流阈值前后，通过选择配方和使用磁场控制纳米铁组织，可以获得压阻突变和线性压阻效应。在机理方面，采用分子动力学模拟，揭示了纳米铁粉在基胶中聚集、成链、粗化的规律，基于修正的量子隧道模型，考虑基体膨胀和热电子激发等因素，建立了描述复合材料电阻率与温度关系的一个新模型，揭示了PTC和NTC效应的物理起源，对于理解高分子复合材料的导电机制有普遍意义。

中文主题词：硅橡胶；纳米铁；交变磁场；排列；压阻

结论摘要：

英文主题词Silicone rubber;iron nanoparticle;AC magnetic field;alignment;piezoresistivity

成果综合统计