System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种通过测量聚合物复合材料的电导率来确定碳填料的含量从而获得最大强度特性的方法技术_技高网

一种通过测量聚合物复合材料的电导率来确定碳填料的含量从而获得最大强度特性的方法技术

技术编号:43081199 阅读:8 留言:0更新日期:2024-10-26 09:32
本发明专利技术公开了一种通过测量聚合物复合材料的电导率来确定碳填料的含量从而获得最大强度特性的方法,包括测量参数和公式计算,其特征在于,通过分析实验关系式来确定碳填料的含量,同时测量低频电导率,并根据以下公式推断这些值:σ=σ<subgt;i</subgt;(φ–φ<subgt;с</subgt;)<supgt;t</supgt;,приφ<subgt;с</subgt;<φ,其中:σ<subgt;i</subgt;为填料的电导率;φ为填料的体积含量;φ<subgt;с</subgt;为与渗流阈值相对应的填料含量值;t为表征主导簇尺寸的临界指数,通过以下公式得出:lg(σ/σ<subgt;i</subgt;)=t lg(φ–φ<subgt;с</subgt;),同时t为平均值;φ(P<subgt;max</subgt;)=tφ<subgt;с</subgt;;其中:P<subgt;max</subgt;为最大弯曲强度;临界指数t也取决于碳纳米管的长宽比和纳米粒子填料在聚合物中分布的均匀性。本发明专利技术解决了复合材料机械性能测量过程复杂的技术问题,达到了简化含碳填料的聚合物复合材料的机械性能测量过程的技术效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及材料科学,具体是涉及一种通过测量聚合物复合材料的电导率来确定碳填料的含量从而获得最大强度特性的方法


技术介绍

1、因为具有许多潜在的应用领域,纳米结构材料近年来引起了研究人员的关注。sp2-碳纳米材料,即碳纳米管和石墨烯纳米薄片,以及各种原材料来源的碳纤维备受瞩目,因其具有优异的电特性和力学特性,被广泛用作新一代复合材料的混合填料,用于制造电磁辐射屏蔽、无线电干扰防护和抗静电涂层的复合材料。此外,利用碳纳米管和石墨烯开发温度、压力和湿度传感器也值得关注。需要注意的是,碳纳米管增强对强化基体有积极作用,但也取决于碳纳米管的解团聚程度,以及基体的结构参数。

2、研究人员特别关注混合碳纳米材料,如碳纳米管@石墨烯纳米薄片及其各种各样的改性结构和制备方法。无论有无附加成分,这些材料通常都被用作大容量电容器、有机发光二极管(oled)和真空电池阴极等电极材料。

3、最接近本专利技术所提出方法的是《一种压电陶瓷物理和机械参数的估算方法》,我们选择该方法作为原型。(乌克兰专利号36233,公告日:2008年10月27日,2008年第20期公告)。

4、本专利技术和原型的共同本质特征是,通过应用参数测量和辅助措施大大简化了评估复合材料使用特性的研究过程。原型的缺点在于研究了其他复合材料,即压电陶瓷材料及其使用特性,但其并非本专利技术既定研究对象的特性。


技术实现思路

1、本申请提供了一种通过测量聚合物复合材料的电导率来确定碳填料的含量从而获得最大强度特性的方法,用于解决含碳填料的聚合物复合材料机械性能(即弯曲强度)的研究过程复杂的技术问题。

2、本申请提供的一种通过测量聚合物复合材料的电导率来确定碳填料的含量从而获得最大强度特性的方法,包括:包括测量参数和公式计算,其特征在于,通过分析实验关系式来确定碳填料的含量,同时测量低频电导率,并根据以下公式推断这些值:

3、σ=σi(φ–φс)t,приφс<φ,

4、其中:σi–填料的电导率;

5、φ–填料的体积含量;

6、φс–与渗流阈值相对应的填料含量值;

7、t–是表征主导簇尺寸的临界指数,通过以下公式得出:

8、lg(σ/σi)=t lg(φ–φс),同时t是平均值;

9、φ(pmax)=tφс;

10、其中:pmax–最大弯曲强度;

11、临界指数t也取决于碳纳米管的长宽比和纳米粒子填料在聚合物中分布的均匀性。

12、本专利技术所述方法的本质是机械特性与低频电导率在碳填料的渗流阈值方面的相互关系。即在超出渗流阈值之后,填料体积分数为0.001-0.005时弯曲强度为最佳。弯曲强度测量方法比较耗时,要求样品尺寸大、具有严格几何参数,并且对样品有破坏性。相比之下,低频电导率测量速度快,可测量有平面平行面、厚度达3毫米、无严格几何形状的样品,测试后样品完好无损,仍可用于其他研究方法。

13、这种方法降低了制作试样的能源成本,以及填料和基体材料的成本,并且节省了执行上述工作和测量填料含量不同的各种样品所需的时间。

14、本申请中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:

15、1、通过应用参数测量和辅助措施大大简化了评估复合材料使用特性的研究过程;

16、2、通过测量其低频电导率并根据公式推算出这些数值,从而最大限度地提高复合材料的强度特性,简化了对含碳填料的聚合物复合材料机械性能即弯曲强度的研究;

17、3、通过采用本专利技术提供的方法降低了制作试样的能源成本,以及填料和基体材料的成本,并且节省了执行上述工作和测量填料含量不同的各种样品所需的时间。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种通过测量聚合物复合材料的电导率来确定碳填料的含量从而获得最大强度特性的方法,包括测量参数和公式计算,其特征在于,通过分析实验关系式来确定碳填料的含量,同时测量低频电导率,并根据以下公式推断这些值:

【技术特征摘要】

1.一种通过测量聚合物复合材料的电导率来确定碳填料的含量从而获得最大强度特性的方法,包括测量参数和公式...

【专利技术属性】
技术研发人员:王东星史玉立王波李天君马合诺·斯塔尼斯拉夫利索娃·奥克萨娜伊万年科·卡捷琳娜赛门索夫·尤里戈尔比克·彼得卡特尔·尼古拉
申请(专利权)人:宁波中乌新材料产业技术研究院有限公司
类型:发明
国别省市:

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