基于空间限域强制组装法制备短切碳纤维-碳纳米管/聚二甲基硅氧烷导电复合材料性能

论文摘要

采用空间限域强制组装（SCFNA）法制备短切碳纤维-碳纳米管/聚二甲基硅氧烷（SCF-CNTs/PDMS）导电复合材料,研究SCFNA方法制备SCF-CNTs/PDMS复合材料对断面形态变化、导电性能和力学性能的影响。结果表明,通过SCFNA制备的SCF-CNTs/PDMS导电复合材料得到了密实有效的导电网络,由于缩短了导电填料之间的距离,实现了在低浓度填料下增大复合材料的导电性能和力学性能。在填料总量不变的前提下,SCF/PDMS复合材料中添加少量的CNTs,SCF与CNTs之间能形成较好的协同作用。并发现SCF质量分数为8wt%、CNTs质量分数为2wt%的SCF-CNTs/PDMS复合材料与SCF质量分数为10wt%的SCF/PDMS复合材料相比,其导电性能提高了33%,力学性能提高了144%;在SCF/PDMS复合材料中添加较多的CNTs,由于CNTs之间发生团聚现象,SCF-CNTs/PDMS复合材料的导电性能和力学性能均有所下降。SCF质量分数为5wt%、CNTs质量分数为5wt%的SCF-CNTs/PDMS复合材料随着密炼转速由40r/min逐步增加到80r/min,CNTs团聚现象有所改善,但是由于扭矩的增大,SCF受到的剪切作用力增大,SCF大部分被搅碎,在导电复合材料中,SCF起主要连接导电网络的作用。因此,SCF质量分数为5wt%、CNTs质量分数为5wt%的SCFCNTs/PDMS复合材料导电性能反而随着密炼转速的提高而降低。

论文目录

• 1 实验材料及方法
•   1.1 原材料
•   1.2 复合材料制备
•   1.3 测试与表征
• 2 结果与讨论
•   2.1 SCF-CNTs/PDMS复合材料形态变化
•   2.2 SCF-CNT/PDMS复合材料的导电性能
•   2.3 SCF-CNTs/PDMS复合材料的力学性能
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 范晓静,吴大鸣,高小龙,黄尧,石梦阳,高孔超

关键词: 复合材料,空间限域,强制组装,电导率,导电网络,力学性能

来源: 复合材料学报 2019年11期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 材料科学

单位: 北京化工大学机电工程学院

基金: 基于强制组装-锚固法制备高灵敏度柔性传感器(JD1810)

分类号: TB332

DOI: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20190320.002

页码: 2552-2560

总页数: 9

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