碳纳米管/炭黑/硅橡胶复合材料的压阻计算模型分析

刘秀梅¹，高峰¹，蔡文婷¹，刘平^2,3，缪伟¹，黄英^1,2

1. 合肥工业大学电子科学与应用物理学院2. 中国科学院合肥智能机械研究所3. 中国科学技术大学自动化系

摘 要：以碳纳米管、炭黑为填料,硅橡胶为基体制备柔性压力敏感材料。将炭黑填充硅橡胶的压阻计算模型扩展应用于碳纳米管/炭黑/硅橡胶材料,研究了不同填料配比下的碳纳米管/炭黑/硅橡胶的渗流特性,并通过实验对计算模型进行了分析。结果表明,在碳纳米管/炭黑/硅橡胶体系中,选择适合的碳纳米管和炭黑组分配比,可获得较低的渗流阈值,且压阻实验结果与计算曲线偏差较小;由于碳纳米管和炭黑的协同效应和通用有效介质理论适用的边界条件,使得在碳纳米管/炭黑以一定的配比混合下,并用的导电填料体积分数略偏离阈值附近时,实验结果与计算模型曲线可以较好地吻合。

关键词：碳纳米管;炭黑;导电复合材料;压阻计算模型;协同效应;