碳纤维银/铜功能粒子及其柔性导电膜的制备及性能研究

发布时间：2021-10-11 13:00

　　随着科学技术的发展和进步,柔性导电复合材料遇到了前所未有的发展机遇。早前的高导电材料主要是以金属粉末,如银粉、铜粉等,作为导电填料。金属粉末的导电性能虽好,但成本高且密度大,因此研究新型的复合型导电填料成为主要发展趋势。本文以商用碳纤维为模板,采用化学镀方法制备了碳纤维/铜（CFs/Cu）和碳纤维/银（CFs/Ag）两种复合粒子。之后,以所制复合粒子为导电填料,液体硅橡胶为基体,制备了硅橡胶/铜碳纤维和硅橡胶/银碳纤维导电膜,研究了复合体系在外界刺激下的导电响应行为。主要研究内容如下:（1）采用化学镀方法在碳纤维表面获得了完整均匀的铜镀层和银镀层,成功制备了CFs/Cu和CFs/Ag复合粒子,体积电阻率分别可以达到6.63?10-3??cm和5.59?10-4??cm。研究发现反应温度、水合肼用量和氢氧化钠用量对Cu颗粒的尺寸以及镀层对碳纤维表面的包覆程度有较大的影响。以葡萄糖为还原剂,硝酸银为主盐,在反应温度为30?C时,NaOH是获得完整镀层的必需物,葡萄糖浓度的增加和反应时间的延长均可以使得镀层趋于完整。（2）以硅橡胶为基体、二甲苯为溶剂、正硅酸乙酯为固化剂、CFs/Cu或CFs... 

【文章来源】：中北大学山西省

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 概述
        1.1.1 柔性导电复合材料的研究进展
        1.1.2 导电硅橡胶
        1.1.3 导电填料
    1.2 柔性导电复合材料的导电机理及导电特性
        1.2.1 渗流现象及渗流阀值
        1.2.2 导电机理
        1.2.3 电导率-机械效应
    1.3 柔性导电复合材料的应用与发展前景
    1.4 本课题研究目的和主要内容
第二章 碳纤维铜（银）导电填料的制备及性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂及仪器
        2.2.2 碳纤维铜（银）导电填料的制备
        2.2.3 结构表征与性能测试
    2.3 实验结果与讨论
        2.3.1 碳纤维/铜导电填料
        2.3.2 碳纤维/银导电填料
    2.4 本章小结
第三章 硅橡胶/铜碳纤维导电膜的制备及性能研究
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂及仪器
        3.2.2 硅橡胶/铜碳纤维导电膜的制备
        3.2.3 结构表征与性能测试
    3.3 实验结果与讨论
        3.3.1 制备工艺对导电膜性能的影响
        3.3.2 滤渗现象研究
        3.3.3 力学性能研究
        3.3.4 静态载荷下的导电性能研究
        3.3.5 循环载荷下的导电性能研究
        3.3.6 导电膜的电导率随时间变化的研究
    3.4 本章小结
第四章 硅橡胶/银碳纤维导电膜的制备及性能研究
    4.1 前言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂及仪器
        4.2.2 硅橡胶/银碳纤维导电膜的制备
        4.2.3 结构表征与性能测试
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 导电膜形貌的表征
        4.3.2 滤渗现象研究
        4.3.3 力学性能研究
        4.3.4 静态载荷下的导电性能研究
        4.3.5 循环载荷下的导电性能研究
        4.3.6 导电膜的电导率随时间变化的研究
    4.4 本章小结
第五章 结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]导电硅橡胶研究概况[J]. 吴波,齐暑华,刘乃亮.  橡胶工业. 2009(07)
[2]炭黑填充复合型硅橡胶屏蔽性能及拉敏特性研究[J]. 刘顺华,李鹏,杜纪柱,段玉平,管洪涛,陈光昀.  大连理工大学学报. 2006(02)

硕士论文
[1]碳纤维/硅橡胶复合材料的拉敏特性及应用研究[D]. 朱清华.哈尔滨工业大学 2011
[2]硅橡胶/银玻璃微珠外场作用下的导电响应行为[D]. 张冲.湖北工业大学 2011
[3]无钯活化化学镀银玻璃纤维的制备与应用[D]. 曹鼎.中南大学 2009
[4]碳纤维水泥石压阻性机理分析及试验研究[D]. 郑子芃.哈尔滨工业大学 2007



本文编号：3430558