湿热老化和循环压缩加载对导电复合材料力学和电学性能的影响

摘要整理

导电聚合物及其复合材料在传感等多个领域得到广泛应用。本研究制备了聚丙烯/炭黑/多壁碳纳米管（PP/CB/MWCNTs）导电复合材料，在湿热环境中研究其传感性能。将合成的PP/CB/MWCNT复合材料浸泡在67 °C的模拟汗液和去离子水中进行老化处理。通过记录质量变化、应变传感实验和浸泡前后的动态力学分析，系统研究了循环加载和湿热老化等因素对材料电学和力学性能的影响。结果表明：填料含量提高了吸水速率，但在较高溶液浓度下吸水速率下降。湿热老化和循环加载后，材料灵敏度下降达53%。随着浸泡时间增加，循环压缩加载下的灵敏度进一步降低，这可用有效的量子隧穿效应和导电路径模型定性解释。湿热老化降低了复合材料的玻璃转变温度，其中去离子水浸泡试样的玻璃转变温度下降最显著，归因于吸水导致分子链活动性降低。研究结果为导电复合材料在潮湿热环境中的应用提供了重要参考。

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