导电聚乳酸复合材料外场响应行为研究

来源 :郑州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:A_TRY
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
聚合物基导电复合材料(CPCs)是由导电填料与聚合物基体复合制备而成,CPCs因对应力、温度、湿度、有机气体等外界刺激具有丰富的响应行为而受到研究者广泛关注。本论文对导电填料均匀分布的还原氧化石墨烯(RGO)/聚乳酸(PLA)纳米复合材料的应变敏感响应行为进行深入研究,并与碳纳米管(CNTs)/PLA纳米复合材料的敏感行为进行了对比。研究RGO/PLA复合材料的温度敏感响应行为。首先,采用超声分散后热压成型的方法制备了RGO/PLA和CNTs/PLA纳米复合材料。发现纳米导电粒子RGO和CNTs在PLA基体中分散均匀,且与PLA基体之间具有氢键相互作用,制备的RGO/PLA和CNTs/PLA纳米复合材料的逾渗值分别为0.11 wt%和0.80 wt%。通过对RGO/PLA和CNTs/PLA纳米复合材料的热性能进行对比研究发现,与CNTs/PLA纳米复合材料相比,纳米粒子RGO诱导PLA基体结晶的作用较弱。当纳米填料CNTs和RGO的含量都为0.8 wt%时,CNTs/PLA和RGO/PLA纳米复合材料的结晶度分别为49.82%和9.21%。其次,详细研究了不同维度导电填料所构成的导电网络的微观结构演变对复合材料力敏行为的影响。这里,RGO是二维片状结构,而CNTs是典型的一维管状结构,他们所构成的导电网络的微观结构亦明显不同。在10循环拉伸过程中,RGO/PLA导电复合材料的最大力敏响应度ΔR/R0(R0是试样的起始电阻,ΔR是试样电阻的实时变化量)和最小力敏响应度ΔR/R0值随着循环拉伸次数的增多而逐渐增大,这是由于RGO片间的滑移破坏了RGO导电网络。CNTs/PLA导电复合材料的最大力敏响应度ΔR/R0和最小力敏响应度ΔR/R0值却随着循环拉伸次数的增多而逐渐减小,这是因为CNTs在拉伸的过程中沿拉伸方向取向,并沿拉伸方向逐渐形成更好的CNTs导电网络。最后,研究发现RGO/PLA导电复合材料在20℃到200℃之间表现出有趣的负温度系数效应(NTC)。我们认为RGO/PLA导电复合材料对温度刺激响应机理与纳米RGO片自身的电阻变化和纳米RGO片表面的微观形貌变化有关。通过改变复合材料的恒温处理过程、复合材料的尺寸和导电填料的含量可调控RGO/PLA导电复合材料对温度刺激响应的重复性和稳定性。RGO/PLA复合材料可以检测出0.1℃的微小温度变化,且对温度变化的响应时间小于10s。本研究表明RGO/PLA导电复合材料可以用做高灵敏、快响应的柔性NTC温敏材料。
其他文献
长期以来,由于新增用地扩张成本较低,存量用地再开发成本过高,导致我国存量工业用地再利用面临着诸多障碍.在新型城镇化的理念与实践下,我国中央与地方政府开始由城市增量空
给照片配标题和说明文字,是摄影术诞生170年来的老问题了。但从实际情况来看,这个问题并没有解决好。归结起来,常见的有这么几种情况:一是“跨类别诗意型”。症状为:给自己的
为了探索网络语境中媒介沉浸对用户社会认同的影响机制,以语义沉浸、表象沉浸及情景沉浸为自变量,社会认同为因变量,自我概念与群际识别为中介变量构建理论模型,通过问卷调查
生态位是衡量文学社会功能与地位的一个重要指标.一个时期的文学整体或具体作家作品生态位的高低,表明其社会影响力的大小.生态位评估的科学性在传统文学中得到了验证.对网络
孔子教化之道彰显了中国古典教育的成人意蕴.孔子从慎思个体生存处境此一根本问题出发,唤起个体生命朝向更高事物,据此确证自我生命价值.孔子以切实行动践履其“天下归仁”的
太赫兹(THz)波是指频率在0.1 THz-10 THz范围内的电磁波。太赫兹波具有选择穿透性、水敏感性、指纹特性、光子能量低等优良性质,这使得它在非接触式无损成像上具有巨大的潜力。在过去的二十多年随着太赫兹辐射源和探测器的快速发展,太赫兹成像技术也逐渐成为研究的热点,主动式太赫兹压缩感知成像是其中一个重要的技术解决方案。而太赫兹波空间调制器是太赫兹压缩感知成像系统中的关键部件。基于硅基的全光空间
学位
中国共产党党组制度是党的领导制度体系的重要组成部分,也是推动国家治理体系和治理能力现代化的制度力量.党组是党对非党组织实施领导的重要载体,通过党组的整合与汲取,实现
《中国教育现代化2035》作为具有全局性、战略性的纲领文件,为我们勾勒出中国特色社会主义教育发展未来图景.当前,民族地区教育发展滞后是影响我国教育发展整体水平提升的短
期刊
随着工业的快速发展,化石类燃料在使用过程中造成的能源危机和环境污染成为人类面临的重大挑战。光催化技术能够利用太阳能光解水得到清洁能源氢能,将低密度的太阳能有效地转化为高密度的化学能,从而实现绿色能源的转换,在解决能源和环境问题方面有着重要的应用前景。目前,光催化材料多以TiO_2为代表的宽带隙半导体为主,它们虽然可以实现光催化分解水制取氢能,但是仍然存在着其本身无法克服的本征问题和应用瓶颈:(a)
党的十九大报告指出:“从2020年到2035年,在全面建成小康社会的基础上,基本实现社会主义现代化.”近年来,国家提出了“一带一路”“京津冀经济圈”“长江三角洲区域一体化发
期刊