工程塑料应用
工程塑料應用
공정소료응용
ENGINEERING PLASTICS APPLICATION
2014年
8期
26-30
,共5页
谷敬凯%季铁正%张教强%李萍%刘欢%陈婷
穀敬凱%季鐵正%張教彊%李萍%劉歡%陳婷
곡경개%계철정%장교강%리평%류환%진정
石墨烯微片%超高分子量聚乙烯%正温度系数效应%重复性%导电渗流阈值
石墨烯微片%超高分子量聚乙烯%正溫度繫數效應%重複性%導電滲流閾值
석묵희미편%초고분자량취을희%정온도계수효응%중복성%도전삼류역치
graphene nanoplatelets%PE-UHMW%PTC effect%reproducibility%conductive percolation threshold
采用超声溶液分散法制备出超高分子量聚乙烯/石墨烯(PE-UHMW/GNPs)导电复合材料,研究了该材料的导电渗流行为和阻-温特性。研究发现,PE-UHMW/GNPs导电复合材料的导电渗流阈值为3.8%,即当导电填料在体系中的质量分数达到3.8%时,材料内部逐渐形成较为完善的导电网络,从而实现其导电特性。研究和探讨了PE-UHMW/GNPs导电复合材料的正温度系数(PTC)效应和负温度系数(NTC)效应。研究发现,PE-UHMW/GNPs导电复合材料的PTC效应会随着GNPs含量的增加逐渐增强,当导电填料GNPs的添加量达到3.8%时,通过阻-温曲线可以观察到,PE-UHMW/GNPs导电复合材料具有最大的PTC强度和相对较低的室温体积电阻率。场发射扫描电子显微镜分析结果表明,GNPs和PE-UHMW之间的相互作用会随着热循环次数的不同而发生变化,最终会影响到材料的PTC效应。
採用超聲溶液分散法製備齣超高分子量聚乙烯/石墨烯(PE-UHMW/GNPs)導電複閤材料,研究瞭該材料的導電滲流行為和阻-溫特性。研究髮現,PE-UHMW/GNPs導電複閤材料的導電滲流閾值為3.8%,即噹導電填料在體繫中的質量分數達到3.8%時,材料內部逐漸形成較為完善的導電網絡,從而實現其導電特性。研究和探討瞭PE-UHMW/GNPs導電複閤材料的正溫度繫數(PTC)效應和負溫度繫數(NTC)效應。研究髮現,PE-UHMW/GNPs導電複閤材料的PTC效應會隨著GNPs含量的增加逐漸增彊,噹導電填料GNPs的添加量達到3.8%時,通過阻-溫麯線可以觀察到,PE-UHMW/GNPs導電複閤材料具有最大的PTC彊度和相對較低的室溫體積電阻率。場髮射掃描電子顯微鏡分析結果錶明,GNPs和PE-UHMW之間的相互作用會隨著熱循環次數的不同而髮生變化,最終會影響到材料的PTC效應。
채용초성용액분산법제비출초고분자량취을희/석묵희(PE-UHMW/GNPs)도전복합재료,연구료해재료적도전삼류행위화조-온특성。연구발현,PE-UHMW/GNPs도전복합재료적도전삼류역치위3.8%,즉당도전전료재체계중적질량분수체도3.8%시,재료내부축점형성교위완선적도전망락,종이실현기도전특성。연구화탐토료PE-UHMW/GNPs도전복합재료적정온도계수(PTC)효응화부온도계수(NTC)효응。연구발현,PE-UHMW/GNPs도전복합재료적PTC효응회수착GNPs함량적증가축점증강,당도전전료GNPs적첨가량체도3.8%시,통과조-온곡선가이관찰도,PE-UHMW/GNPs도전복합재료구유최대적PTC강도화상대교저적실온체적전조솔。장발사소묘전자현미경분석결과표명,GNPs화PE-UHMW지간적상호작용회수착열순배차수적불동이발생변화,최종회영향도재료적PTC효응。
Ultra-high molecular weight polyethylene (PE-UHMW)/graphene nanoplatelets (GNPs) conductive composites with a segregated structure was fabricated using ethanol-assisted dispersion. A percolation threshold of 3.8% was achieved because the conductive network was formed to realise electrical conductivity. The positive temperature coefficient (PTC) and negative temperature coefficient (NTC)effects of PE-UHMW/GNPs conductive composites was investigated. The results show that PTC behavior enhance with increasing GNPs content but this is not always the case. The maximum PTC effect is observed in PE-UHMW/GNPs conductive composites (GNPs is 3.8%) with relatively low room temperature resistivity and relatively high PTC intensity. The structure characteristic of PE-UHMW/GNPs conductive composites examined byfield emission scanning electron microscopy reveal that the slight interaction between GNPs and PE-UHMW matrix may be changed by thermal cycles,and this can explain why thermal cycles could increase PTC and NTC intensity.