在空气中热氧化用溶剂热还原法制备的金属钌纳米颗粒,得到尺寸小于20nm的氧化钌颗粒,用透射电子显微镜、X射线光电子能谱证明空气热氧化得到的氧化钌大部分为金红石相的二氧化钌,具有良好的导电性。用乙烯基硅烷偶联剂(DMDBH)对氧化钌表面进行改性,红外吸收谱证明硅烷分子修饰到氧化物表面,将其与甲基乙烯基硅橡胶(PVMS)复合,得到分散性良好的复合材料,变温电导测量表明在橡胶玻璃化温度上下复合物的导电机理有很大差异,透射电子显微分析表明,与大部分炭黑体系不同,绝大部分氧化钌颗粒之间都存在聚合物间隔. 压阻实验证明,表面接枝氧化钌同橡胶复合呈现非常稳定的压阻重复性, 用随机电阻网络模型和转移矩阵方法,对复合物的渗流和压阻行为进行了计算机模拟。研究还发现在变形量大(>20%),导电相体积比高(>19%)时,纵向表观压阻系数受横向泊松膨胀影响而呈现正值。用该压阻材料制备了触觉传感阵列,并开发了相应的电路和软件,通过逐个单元标定和位置校正,实现了对柔性材料接触载荷分布的定量测量,研究表明宏观压阻重复性可以通过分子水平调控来改善,满足柔性应变或载荷传感器、智能结构、触觉传感等领域的需求。
英文主题词conductive rubber, piezoresistance, nanoparticles, ruthenium oxide