缪伟
,
黄英
,
李锐琦
,
刘秀梅
,
蔡文婷
,
高峰
功能材料
分析了电阻率和电阻几何系数对基于炭黑/硅橡胶的力敏导电橡胶的“正拉力-电阻特性”(positive tensile coefficient of resistance,PTCR)的影响程度,揭示了力敏导电橡胶拉伸过程的电阻变化机理.在一定拉伸范围内(40％),当导电填料用量处在渗流区中心时,电阻率的增大是引起PTCR效应的主要原因.随着导电填料用量的增大,电阻几何系数的增大成为引起PTCR效应的主要原因.在某一特定导电填料范围内,力敏导电橡胶的“正拉力-电阻特性”还与拉伸长度有关.拉伸长度较小时,电阻几何系数的增大在PTCR效应中占主导；拉伸长度较大时,电阻率的增大在PTCR效应中占主导.
关键词:
电阻率
,
电阻几何系数
,
炭黑/硅橡胶
,
GEM模型
,
拉伸传感器
刘平
,
黄英
,
刘秀梅
,
蔡文婷
,
李锐琦
,
王大月
复合材料学报
以通用有效介质理论为基础,给出了,炭黑填充导电橡胶(炭黑/橡胶)的力敏传感器灵敏度计算方程.采用该方程并结合形变和压阻效应,分析了影响力敏导电炭黑/橡胶的灵敏度的主要参数.结果表明:炭黑体积分数是影响力敏导电炭黑/橡胶的灵敏度的主要参数.当炭黑体积分数在临界体积分数附近时,力敏导电炭黑/橡胶的灵敏度为0.1～11.5 MPa-1,其敏感机制主要为压阻效应.当炭黑体积分数在渗流区时,灵敏度为0.2～3.6 MPa-1,其敏感机制还与接触压力的大小有关,压力较小时,主要为压阻效应；压力较大时,主要为应变效应.若炭黑体积分数在传导区,灵敏度为0.3～1.7 MPa-1,其敏感机制主要为应变效应.
关键词:
复合材料
,
灵敏度
,
压力
,
炭黑
,
导电橡胶
,
柔性触觉传感器
刘平
,
黄英
,
蔡文婷
,
刘秀梅
,
李锐琦
,
王大月
复合材料学报
通过研究电阻率和电阻几何系数对“负电阻-压力系数”(NPCR)和“正电阻-温度系数”(PTCR)的影响,分析了炭黑填充导电橡胶(导电炭黑/橡胶)的压力/温度传感器的非线性特性.结果表明:导电炭黑/橡胶的NPCR和PTCR效应产生非线性的主要原因为电阻率的非线性变化;当炭黑体积分数接近渗流体积分数时,其电阻率对体积的变化敏感程度高,此时,导电炭黑/橡胶的NPCR和PTCR效应的非线性特性较强;由于导电炭黑/橡胶的体压缩系数大于其热膨胀系数,且导电炭黑/橡胶在压力场和温度场下的形变过程不同,导电炭黑/橡胶NPCR效应的非线性强于PTCR效应的非线性.
关键词:
复合材料
,
非线性
,
压力
,
温度
,
炭黑
,
导电橡胶
,
柔性触觉传感器
