基于超弹性基体的大应变复合材料制备与性能研究

段成丽; 蒋亚东; 叶宗标; 太惠玲

doi:10.3969/j.issn.1001-0548.2015.01.022

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基于超弹性基体的大应变复合材料制备与性能研究

段成丽, 蒋亚东, 叶宗标, 太惠玲

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段成丽, 蒋亚东, 叶宗标, 太惠玲. 基于超弹性基体的大应变复合材料制备与性能研究[J]. 电子科技大学学报, 2015, 44(1): 129-133. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.01.022

引用本文:

DUAN Cheng-li, JIANG Ya-dong, YE Zong-biao, TAI Hui-ling. Fabrication and Characteristics Investigation of Large Strain Composite Based on the Super Flexible Matrix[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2015, 44(1): 129-133. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.01.022

Citation:

DUAN Cheng-li, JIANG Ya-dong, YE Zong-biao, TAI Hui-ling. Fabrication and Characteristics Investigation of Large Strain Composite Based on the Super Flexible Matrix[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2015, 44(1): 129-133. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.01.022

基于超弹性基体的大应变复合材料制备与性能研究

doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.01.022

段成丽^1,2,
蒋亚东^1,2,
叶宗标^1,2,
太惠玲^1,2

1.
电子科技大学光电信息学院成都 610054;
2.
电子薄膜与集成器件国家重点实验室成都 610054

基金项目:

国家自然科学基金(61101031)

详细信息

作者简介:
段成丽(1971-),女,博士生,主要从事敏感材料与传感器方面的研究.

中图分类号: TQ33

Fabrication and Characteristics Investigation of Large Strain Composite Based on the Super Flexible Matrix

1.
School of Optoelectronic Information,University of Electronic Science and Technology of China Chengdu 610054;
2.
State Key Laboratory of Electronic Thin Films and Integrated Devices Chengdu 610054

摘要: 采用物理共混工艺制备了聚二甲基硅氧烷/多壁碳纳米管(PDMS/MWNTs)复合大应变敏感材料,研究了掺杂比例对其大应变敏感特性的影响;在形貌表征基础上建立了敏感机理模型。初步探索了MWNTs和石墨填充PDMS复合材料的大应变特性。结果表明,PDMS/MWNTs复合材料相对电阻变化率与大应变成良好的线性特性,其中MWNTs掺量为9 wt%时复合材料表现出最优的应变特性,应变系数达到3.1;MWNTs和石墨填充PDMS复合材料电阻变化随大应变表现出非线性特性,分析认为MWNTs的远程导电网络和石墨的近程导电网络相互补充,搭建起更加稳定的导电通路,从而减缓了电阻的线性增大。
- 复合 /
- 石墨 /
- 大应变 /
- 多壁碳纳米管 /
- 聚二甲基硅氧烷
Abstract: The PDMS/MWNTs (polydimethylsiloxane/multi-walled carbon nanotubes) composite large strain sensitive materials were prepared by the physical blending technology, and the effect of the proportion on the large strain sensing properties was investigated. The sensing mechanism model was established based on the microstructures characterization. The large strain properties of PDMS composite material filled with MWNTs and graphite were preliminary explored. The results show that the PDMS/MWNTs composite material exhibits the good linear characteristic between the relative resistance rate and the large strain:the optimal strain property with the strain coefficient 3.1 can be obtained when the content of MWNTs is 9 wt%. The resistance change of the PDMS/MWNTs/graphite composite materials exhibits the nonlinear characteristics with the large strain. The analysis reveals that the mutual complementation of the remote conductive network of MWNTs and short-range conductive network of graphite forms the more stable conductive pathways and network, so as to retard the linear increase of resistance.
- composite /
- graphite /
- large strain /
- multi-walled carbon nanotubes /
- polydimethylsiloxane

[1]	张强, 周成华, 张鸿鹄, 赵睿. 空腔石墨烯的盐模板制备及其吸波性能 . 电子科技大学学报, 2024, 53(1): 14-20. doi: 10.12178/1001-0548.2022389
[2]	陈姜龙, 王曾晖. 范德瓦尔斯异质结柔性晶体管在动态应变下的电学性能测量 . 电子科技大学学报, 2024, 53(): 1-7. doi: 10.12178/1001-0548.2023104
[3]	罗海燕, 李世彬, 王文武. 微结构硅基光电二极管的近红外响应特性研究 . 电子科技大学学报, 2023, 52(6): 830-834. doi: 10.12178/1001-0548.2022227
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[5]	白创, 张伟, 吕豪, 米莲娜·朱卡诺维奇. 基于石墨烯电极RRAM的混合型PUF指纹电路 . 电子科技大学学报, 2021, 50(4): 508-513, 550. doi: 10.12178/1001-0548.2021023
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[8]	王琪, 罗印升, 倪福银. 车辆复合电源功率分配稳定控制策略研究 . 电子科技大学学报, 2018, 47(3): 376-381. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2018.03.009
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[13]	李文峰, 杨洪耕, 徐方维, 刘亚梅. 复合分层土壤导电模型简化方法研究 . 电子科技大学学报, 2013, 42(3): 385-389. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.03.013
[14]	杨成韬, 李健雄, 许绍俊, 王锐, 张树人. 复合双压电层FBAR的建模与仿真 . 电子科技大学学报, 2009, 38(2): 301-304. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.02.34
[15]	李天倩, 文光俊, 谢康, 阳小明. 外加恒定磁场复合微波媒质负折射率条件 . 电子科技大学学报, 2008, 37(5): 689-692.
[16]	蒋亚东, 陈璇, 太惠玲, 谢光忠, 杜晓松. 掺杂剂对聚苯胺/二氧化钛复合薄膜氨敏特性的影响 . 电子科技大学学报, 2008, 37(5): 773-776.
[17]	王波, 叶芸, 曾红娟, 吴志明, 蒋亚东. 纳米VO₂/PEDT复合膜的制备及阻温特性的研究 . 电子科技大学学报, 2007, 36(5): 945-947.
[18]	熊小莉, 袁红雁, 肖丹. 复合化学镀固定敏感物质的氧传感器研究 . 电子科技大学学报, 2007, 36(2): 285-287.
[19]	田时开, 江天府, 杨兴华, 曾葆青. 碳纳米管薄膜的制备及处理对场发射特性的影响 . 电子科技大学学报, 2006, 35(6): 936-938.
[20]	曾葆青, 田时开, 殷吉昊, 杨中海. 碳纳米管薄膜的场发射特性研究 . 电子科技大学学报, 2003, 32(6): 624-627.

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基于超弹性基体的大应变复合材料制备与性能研究

doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.01.022

1. 电子科技大学光电信息学院成都 610054;

2. 电子薄膜与集成器件国家重点实验室成都 610054

基金项目:

国家自然科学基金(61101031)

作者简介:
段成丽(1971-),女,博士生,主要从事敏感材料与传感器方面的研究.

收稿日期: 2014-03-04
修回日期: 2014-06-28
刊出日期: 2015-02-15

中图分类号: TQ33

关键词:

摘要: 采用物理共混工艺制备了聚二甲基硅氧烷/多壁碳纳米管(PDMS/MWNTs)复合大应变敏感材料,研究了掺杂比例对其大应变敏感特性的影响;在形貌表征基础上建立了敏感机理模型。初步探索了MWNTs和石墨填充PDMS复合材料的大应变特性。结果表明,PDMS/MWNTs复合材料相对电阻变化率与大应变成良好的线性特性,其中MWNTs掺量为9 wt%时复合材料表现出最优的应变特性,应变系数达到3.1;MWNTs和石墨填充PDMS复合材料电阻变化随大应变表现出非线性特性,分析认为MWNTs的远程导电网络和石墨的近程导电网络相互补充,搭建起更加稳定的导电通路,从而减缓了电阻的线性增大。

English Abstract

Fabrication and Characteristics Investigation of Large Strain Composite Based on the Super Flexible Matrix

1. School of Optoelectronic Information,University of Electronic Science and Technology of China Chengdu 610054;

2. State Key Laboratory of Electronic Thin Films and Integrated Devices Chengdu 610054

Received Date: 2014-03-04
Rev Recd Date: 2014-06-28
Publish Date: 2015-02-15

Keywords:

Abstract: The PDMS/MWNTs (polydimethylsiloxane/multi-walled carbon nanotubes) composite large strain sensitive materials were prepared by the physical blending technology, and the effect of the proportion on the large strain sensing properties was investigated. The sensing mechanism model was established based on the microstructures characterization. The large strain properties of PDMS composite material filled with MWNTs and graphite were preliminary explored. The results show that the PDMS/MWNTs composite material exhibits the good linear characteristic between the relative resistance rate and the large strain:the optimal strain property with the strain coefficient 3.1 can be obtained when the content of MWNTs is 9 wt%. The resistance change of the PDMS/MWNTs/graphite composite materials exhibits the nonlinear characteristics with the large strain. The analysis reveals that the mutual complementation of the remote conductive network of MWNTs and short-range conductive network of graphite forms the more stable conductive pathways and network, so as to retard the linear increase of resistance.

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doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.01.022

作者简介:
段成丽(1971-),女,博士生,主要从事敏感材料与传感器方面的研究.

Fabrication and Characteristics Investigation of Large Strain Composite Based on the Super Flexible Matrix

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基于超弹性基体的大应变复合材料制备与性能研究

doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.01.022

1. 电子科技大学光电信息学院成都 610054;

2. 电子薄膜与集成器件国家重点实验室成都 610054

作者简介:
段成丽(1971-),女,博士生,主要从事敏感材料与传感器方面的研究.

English Abstract

Fabrication and Characteristics Investigation of Large Strain Composite Based on the Super Flexible Matrix

1. School of Optoelectronic Information,University of Electronic Science and Technology of China Chengdu 610054;

2. State Key Laboratory of Electronic Thin Films and Integrated Devices Chengdu 610054

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作者简介: 段成丽(1971-),女,博士生,主要从事敏感材料与传感器方面的研究.

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出版历程

基于超弹性基体的大应变复合材料制备与性能研究

doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.01.022

1. 电子科技大学光电信息学院 成都 610054; 2. 电子薄膜与集成器件国家重点实验室 成都 610054

作者简介: 段成丽(1971-),女,博士生,主要从事敏感材料与传感器方面的研究.

English Abstract

Fabrication and Characteristics Investigation of Large Strain Composite Based on the Super Flexible Matrix

1. School of Optoelectronic Information,University of Electronic Science and Technology of China Chengdu 610054; 2. State Key Laboratory of Electronic Thin Films and Integrated Devices Chengdu 610054

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作者简介:
段成丽(1971-),女,博士生,主要从事敏感材料与传感器方面的研究.

1. 电子科技大学光电信息学院成都 610054;

2. 电子薄膜与集成器件国家重点实验室成都 610054

作者简介:
段成丽(1971-),女,博士生,主要从事敏感材料与传感器方面的研究.

1. School of Optoelectronic Information,University of Electronic Science and Technology of China Chengdu 610054;

2. State Key Laboratory of Electronic Thin Films and Integrated Devices Chengdu 610054