本文關(guān)鍵詞：導(dǎo)電聚乳酸復(fù)合材料外場(chǎng)響應(yīng)行為研究　出處：《鄭州大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：聚合物基導(dǎo)電復(fù)合材料(CPCs)是由導(dǎo)電填料與聚合物基體復(fù)合制備而成,CPCs因?qū)?yīng)力、溫度、濕度、有機(jī)氣體等外界刺激具有豐富的響應(yīng)行為而受到研究者廣泛關(guān)注。本論文對(duì)導(dǎo)電填料均勻分布的還原氧化石墨烯(RGO)/聚乳酸(PLA)納米復(fù)合材料的應(yīng)變敏感響應(yīng)行為進(jìn)行深入研究,并與碳納米管(CNTs)/PLA納米復(fù)合材料的敏感行為進(jìn)行了對(duì)比。研究RGO/PLA復(fù)合材料的溫度敏感響應(yīng)行為。首先,采用超聲分散后熱壓成型的方法制備了RGO/PLA和CNTs/PLA納米復(fù)合材料。發(fā)現(xiàn)納米導(dǎo)電粒子RGO和CNTs在PLA基體中分散均勻,且與PLA基體之間具有氫鍵相互作用,制備的RGO/PLA和CNTs/PLA納米復(fù)合材料的逾滲值分別為0.11 wt%和0.80 wt%。通過(guò)對(duì)RGO/PLA和CNTs/PLA納米復(fù)合材料的熱性能進(jìn)行對(duì)比研究發(fā)現(xiàn),與CNTs/PLA納米復(fù)合材料相比,納米粒子RGO誘導(dǎo)PLA基體結(jié)晶的作用較弱。當(dāng)納米填料CNTs和RGO的含量都為0.8 wt%時(shí),CNTs/PLA和RGO/PLA納米復(fù)合材料的結(jié)晶度分別為49.82%和9.21%。其次,詳細(xì)研究了不同維度導(dǎo)電填料所構(gòu)成的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的微觀結(jié)構(gòu)演變對(duì)復(fù)合材料力敏行為的影響。這里,RGO是二維片狀結(jié)構(gòu),而CNTs是典型的一維管狀結(jié)構(gòu),他們所構(gòu)成的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的微觀結(jié)構(gòu)亦明顯不同。在10循環(huán)拉伸過(guò)程中,RGO/PLA導(dǎo)電復(fù)合材料的最大力敏響應(yīng)度ΔR/R0(R0是試樣的起始電阻,ΔR是試樣電阻的實(shí)時(shí)變化量)和最小力敏響應(yīng)度ΔR/R0值隨著循環(huán)拉伸次數(shù)的增多而逐漸增大,這是由于RGO片間的滑移破壞了RGO導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)。CNTs/PLA導(dǎo)電復(fù)合材料的最大力敏響應(yīng)度ΔR/R0和最小力敏響應(yīng)度ΔR/R0值卻隨著循環(huán)拉伸次數(shù)的增多而逐漸減小,這是因?yàn)镃NTs在拉伸的過(guò)程中沿拉伸方向取向,并沿拉伸方向逐漸形成更好的CNTs導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)。最后,研究發(fā)現(xiàn)RGO/PLA導(dǎo)電復(fù)合材料在20℃到200℃之間表現(xiàn)出有趣的負(fù)溫度系數(shù)效應(yīng)(NTC)。我們認(rèn)為RGO/PLA導(dǎo)電復(fù)合材料對(duì)溫度刺激響應(yīng)機(jī)理與納米R(shí)GO片自身的電阻變化和納米R(shí)GO片表面的微觀形貌變化有關(guān)。通過(guò)改變復(fù)合材料的恒溫處理過(guò)程、復(fù)合材料的尺寸和導(dǎo)電填料的含量可調(diào)控RGO/PLA導(dǎo)電復(fù)合材料對(duì)溫度刺激響應(yīng)的重復(fù)性和穩(wěn)定性。RGO/PLA復(fù)合材料可以檢測(cè)出0.1℃的微小溫度變化,且對(duì)溫度變化的響應(yīng)時(shí)間小于10s。本研究表明RGO/PLA導(dǎo)電復(fù)合材料可以用做高靈敏、快響應(yīng)的柔性NTC溫敏材料。
[Abstract]:Carbon nanotubes ( RGO / PLA ) and CNTs / PLA nanocomposites were studied in this paper . The results showed that RGO / PLA and CNTs / PLA nanocomposites were dispersed homogeneously in the matrix of PLA .

【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TB332

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本文編號(hào)：1376309