摘要:研究了溶液法制备的银 (Ag) 纳米粒子修饰多壁碳纳米管 (MWNT) 填充硅胶复合膜的电性能。使用亚硫酰氯将原始 MWNT 氧化并转化为酰氯功能化的 MWNT,随后将其与胺基封端的聚二甲基硅氧烷 (APDMS) 发生反应。随后,用银纳米粒子修饰 APDMS 修饰的 MWNT,然后与聚二甲基硅氧烷溶液反应形成银修饰 MWNT 硅胶 (Ag-decorated MWNT-APDMS/Silicone) 复合材料。通过透射电子显微镜 (TEM) 观察了含有银修饰 MWNT 和 APDMS 修饰 MWNT 的硅胶复合材料的形貌差异,并通过四探针法测量了表面电导率。 Ag修饰的MWNT-APDMS/硅胶复合膜比MWNT/硅胶复合膜表现出更高的表面电导率,说明可以通过用APDMS和Ag纳米粒子对MWNT进行表面改性来改善Ag修饰的MWNT-APDMS/硅胶复合膜的电性能,从而拓展其应用领域。
摘要:人们对 3D 打印在传感器制造中的应用越来越感兴趣。使用 3D 打印技术为制造几何和功能复杂的传感器提供了一种新方法。这项工作介绍了对 3D 打印热塑性纳米复合材料在施加力下的压缩的分析。获得了相应电阻变化与施加负载的响应,以评估打印层作为压力/力传感器的有效性。聚乳酸 (PLA) 基质中的多壁碳纳米管 (MWNT) 和高结构炭黑 (Ketjenblack) (KB) 被挤出以开发可 3D 打印的细丝。研究了创建的 3D 打印层的电和压阻行为。MWNT 和 KB 3D 打印层的渗透阈值分别为 1 wt.% 和 4 wt.%。厚度为 1 mm 的 PLA/1 wt.% MWNT 3D 打印层表现出负压系数 (NPC),其特征是,当压缩载荷增加至 18 N 且最大应变高达约 16% 时,电阻会下降约一个数量级。在力速率为 1 N/min 的循环模式下,PLA/1 wt.% MWNT 3D 打印层表现出良好的性能,压阻系数或应变系数 (G) 为 7.6,压阻响应幅度 (A r) 约为 -0.8。KB 复合材料在循环模式下无法显示稳定的压阻响应。然而,在高力率压缩下,PLA/4 wt.% KB 3D 打印层导致大灵敏度的响应(Ar=-0.90)并且在第一个循环中不受噪声影响,具有 G = 47.6 的高值,这是一种高效的压阻行为。
