GM X332 型液体硅橡胶 ,成都有机硅研 究中心生产 ; 交联剂 ,正硅酸乙脂 ; 催化剂 ,二 月桂酸二丁基锡 ; 导电粒子 ,石墨和炭黑的混 合粉 ,质量比为 2∶1 。

  将橡胶和导电粒子混合均匀 ,然后加入 交联剂和催化剂进行硫化 ,待硫化后 ,将样品 制成长为 (20 ±0 . 1 ) mm ,宽为 (5 ±0 . 1) mm , 厚为 (1 ±0. 1) mm 的条样来测试 。所制试 样导电粒子和橡胶的体积比分别为 : 0. 95∶1

  关于电阻随气温变化的机理 ,我们大家都认为 它主要与导电橡胶的导电机理有关 。虽然导 电机理有导电通道学说和隧道效应学说 ,但 根据导电粒子在橡胶基体中的分布 3 及作 者根据 Sheng . P 等人 4 ,5 的理论计算的导电 粒子的间隙宽度 ω 的典型值 6 证明起决定

  对于电阻温度弛豫 ,以 Ⅵ号试样在 53 ℃ 时的电 阻 随 时 间 变 化 曲线 为 代 表 来 进 行 讨 论 。曲线可分为两部分 , 如图 3 所示 : ( Ⅰ) 为 升温过程 , ( Ⅱ) 为恒温过程 。在 ( Ⅰ) 过程中 ,

  谢 泉 罗姣莲 (长沙交通学院信息与计算科学系 长沙 410076) 干福熹 (中国科学院上海光学精密机械研究所 上海 201800)

  摘 要 研究了升温过程中导电硅橡胶电阻特性的变化 , 发现升温过程中电阻的变化分为两 个过程 :升温过程和恒温过程 。测量了在不同热处理温度下电阻率的变化及加 20 g 拉力时电阻的 弛豫时间 。分析了温度对电阻特性影响的机理 。

  有所改善是因为升温处理使橡胶进一步交联 固化 ,结构弛豫有所改善 ,加力后的弛豫时间 减少 。

  (1) 在一定温度下电阻的弛豫过程可分 为两部分 ,即 :上升过程和下降趋于稳定过 程。

  (2) 热处理后 ,电阻率下降 ,温度越高 ,下 降得越快 。热处理使导电硅橡胶受力的弛豫 过程加快 。

  (3) 导电硅橡胶的电阻值变化率随温度 的升高而逐渐降低 ,并具有负的温度系数 。

  图 2 Ⅳ号样品在不一样的温度下电阻随时间的变化曲线 Ⅳ号样品在不一样的温度下的电阻率和达到 稳定的时间

  将所配试样放在升温的密闭箱中测定其 电阻随时间变化的 R - t 曲线 ,由于篇幅的 限制 ,只列出 Ⅲ号和 Ⅵ号两个试样的结果 ,如 图 1 和图 2 。根据结果得出 :由开始升温到温度 达到指定值这一过程中 ,电阻随时间变化的 R - t 曲线可大致分为两部分 :即上升部分和 下降趋于稳定部分 ,但总的趋势是电阻 R 值

  复合型导电高分子材料是高分子材料与 导电物质通过分散复合 、层压复合以及形成 表面导电膜等 方式构成 的一种功能 高分子材 料 。其中分散复合型 (或填充型) 导电高分子 材料是将导电 材料以不 同的方式和 加工工艺 均匀分布到聚 合物基体 中而构成的 功能高分 子材料 。复合型导电高分子材料最初用来防 止静电现象 ,进入当今的电子时代后 ,即以各 种形式被应用到电子电路中 ,在本世纪 70～ 80 年代 ,国外电子工业对导电高分子制品的 需求和应用发展迅速 ,根据导电高分子材料 的导电率及其物理 、机械性能而应用于各个 领域 ,从而使有机导体高分子的研究成为当 今国际边缘学科十分活跃的领域之一 。但 是 ,一般而言 , 有机体材料受温度的影响较 大 ,因此对这样一种材料的电阻温度特性进行研 究是十分重要的 。对于填充型复合导电高分 子材料 ,其电阻率与温度的关系极为复杂 ,一 般认为此类材料的 ρ- T 关系可分为三种类

  作用的是隧道效应理论 。而温度对拉敏导电 橡胶的电阻的影响主要有两个方面 : 一是由 于橡胶体受热将产生膨胀 ,使导电粒子间隙 ω 增宽 ,进而影响电导率 σ,另一方面由于升 温产生热扰动 ,使得间隙中的电场 e 发生变 化 ,电子热激活增强也影响电导率 。根据文

  由于迅速升温 , 橡胶体膨胀迅速 , 缝隙 ω 变 宽 , 尽管这时 T 也升高 , 但橡胶体膨胀占主 导地位 , 根据公式 ⑦, 总的趋势是 σ 减少 , 电 阻 R 增加 。当升温至 53 ℃停止时 , 这时橡胶 体膨胀的趋势减小 , 而由于橡胶体内传热慢 , 传热过程还在继续 ,局部温度仍然升高 ,此时 两个过程逐渐达到平衡 , 出现图中极大值的 现象 。随着恒温的继续 , 曲线进入 ( Ⅱ) 过程 , 在此过程中 , 橡胶体内由于传热接着来进行 , 局 部温度还在升高 , 这时局部升温相对于膨胀 趋势占据了主导地位 , 根据公式 ⑦, 总的趋 势是 σ 增加 , 电阻 R 减少 , 跟着时间的延长 , 最后橡胶体膨胀和局部升温都将停止 , 曲线 变化平缓 , 电阻趋于稳定值 。就整个变化的结 果来看 , 由于温度上升对电阻的影响要大于 膨胀的影响 , 因此体现为电阻值下降 , 每一温 度下的稳定值都小于其初始电阻值 , 即拉敏 导电硅橡胶的电阻温度系数为负值 。

  型 1 ,2 :即负温度系数 、低正温度系数和高正 温度系数 。而硅橡胶具有其它有机基体无可

  比拟的一系列优异性能 。因此 ,对于以硅橡 胶为基体的导电橡胶的 ρ- T 关系的研究具 有重要意义 。本文对导电硅橡胶在不同热处 理温度条件下的 ρ- T 关系进行了研究 ,并 从理论上对实验结果进行了分析 。

  对所有试样分别在 30 ℃、50 ℃、70 ℃和 90 ℃下热处理 1 小时 ,测量其室温时的电阻 率 ,以及加 20g 拉力时电阻达到稳定的时间 。 表 1 只列出了 Ⅵ号试样的数据 。根据结果得出 : 试样的电阻率经过热处理后呈下降趋势 ,热 处理温度越高 ,下降程度越大 ,试样加拉力后 的电阻弛豫时间减少 。