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硅橡胶基体中添加一定量的导电粒子(金属颗粒、导电炭黑等),可制备出具有一定电阻-温度特性的导电复合材料。本文详细阐述了导电硅橡胶的研究现状,针对炭黑/硅橡胶的PTC效应,深入研究了这种导电复合材料的电阻-温度特性和影响因素,对于这类导电聚合物的实际应用具有重要的意义。本文基于炭黑填充硅橡胶的电阻‐温度特性研究主要分为以下三个方面:首先,通过扫描电子显微镜分析了不同炭黑体积分数的导电硅橡胶的微观结构;以通用有效介质理论为基础,并根据炭黑/硅橡胶产生正温度效应的机制推导出了炭黑填充硅橡胶的电阻‐温度计算模型。其次,采用通用有效介质理论研究了基于炭黑/硅橡胶的温度传感器的灵敏系数,实验研究了不同炭黑含量的导电硅橡胶的电阻温度系数、量程与线性度。研究结果表明,炭黑的体积分数是影响炭黑/硅橡胶的电阻-温度特性的主要因素。在温度场的作用下,温度对复合材料的影响主要体现在对复合材料中导电粒子的有效填充体积的影响;复合材料电阻率的改变是呈现“正电阻-温度特性”的主要原因。当炭黑的体积分数接近渗流阈值时,炭黑/硅橡胶具有较高的电阻温度系数和量程。最后,通过分析炭黑/硅橡胶电阻‐温度特性的影响因素,研究了提高炭黑/硅橡胶的稳定性和电阻温度系数的方法。碳纳米管与炭黑按一定比例填充硅橡胶时,温敏炭黑/硅橡胶的电阻稳定性有所改善;对硅橡胶进行发泡处理,可以提高炭黑/硅橡胶复合材料的电阻温度系数和测量范围。