离子辐照对聚苯乙烯低温导电特性的影响

室温下用3MeV的硅离子对聚苯乙烯(PS)进行辐照,对辐照后的样品在室温至液氮温度范围的导电特性进行了测量.结果表明,当辐照剂量在1×1012cm-2附近,PS的室温电阻发生突变.随着温度的降低,PS电阻增大,在低辐照剂量下,电阻在155K附近急剧增加.对于高辐射剂量样品,在较高的温度下呈现热激活导电,在低温下电子通过隧穿传导.分析认为,PS电阻随温度的变化是由于不同剂量辐照离子在聚合物中形成的对电子传导有贡献的导电中心密度不同.通过拟合样品的渗流临界特性,分析了样品电阻随辐照剂量的变化 关键词： 聚苯乙烯 硅离子辐照 低温导电     

缺陷分布对Ag-SiO2薄膜电阻翻转效应的影响

通过改变制备条件,研究了Ag-SiO₂薄膜中的缺陷对电阻翻转效应的影响.对比不同的热处理实验条件, 发现在120 ℃退火的样品经forming过程后具有稳定的电阻转变特性;另一方面, 在Ar/O₂混合气氛下生长的SiO₂具有比在纯Ar下生长的样品更加稳定、重复的电阻转变特性. 通过实验分析,表明热处理、电场作用和样品制备气氛可以改变、调节样品中的缺陷分布 (Ag填隙原子和氧空位缺陷),从而导致Ag-SiO₂中基于缺陷的导电通道结构的形成和湮灭, 提出了提高电阻翻转稳定性的必要条件.     

下电极对ZnO薄膜电阻开关特性的影响

本文采用直流磁控溅射法在三种不同的下电极(BEs)上制备了ZnO薄膜, 获得了W/ZnO/BEs存储器结构. 研究了不同的下电极材料对器件电阻开关特性的影响. 研究结果表明, 以不同下电极所制备的器件都具有单极性电阻开关特性. 在低阻态时, ZnO薄膜的导电机理为欧姆传导, 而高阻态时薄膜的导电机理为空间电荷限制电流. 不同下电极与ZnO薄膜之间的肖特基势垒高度对电阻开关过程中的操作电压有较大的影响, 并基于导电细丝模型对不同下电极上ZnO薄膜的低阻态阻值及reset电流的变化进行了解释. 关键词： ZnO薄膜 电阻开关 下电极     

纳米晶氧化锡薄膜的接触特性

在 Ar和 O2 气体中 ,基片温度在 15 0～ 40 0℃的条件下 ,用直流磁控溅射的方法可以制备纳米晶透明导电薄膜。实验利用 TL M模型测试了纳米晶 Sn O2 透明导电薄膜的方块电阻、单位面积薄膜的接触电阻和电极与薄膜的结合力随热处理温度的变化情况     

极化子导电到能带导电的转变

采用交流法测量大功率商用钛酸钡(BT)陶瓷加热器的电阻和加热功率随温度的变化关系.结果显示,BT陶瓷的电导特性在80℃附近出现了明显的转变,从低温时的极化子跳跃导电转变为高温时的能带导电,此时,电阻出现极小值,而加热功率出现极大值.     

Gd0.55Sr0.45MnO3薄膜光诱导电阻变化特性研究

分别采用固相反应和脉冲激光沉积的方法制备了电荷-轨道有序态锰氧化物Gd_0.55Sr_0.45MnO₃块材和多晶薄膜, 研究了薄膜在光诱导作用下的电阻变化特性. 实验结果表明该薄膜在整个测量温度范围内表现出了半导体型导电特性. 利用变程跳跃模型拟合电阻温度关系可知, 其电荷有序态转变温度为70 K. 激光作用致使薄膜电阻减小, 当激光功率度为40 mW/mm²时, 最大光致电阻相对变化值可达99.8%, 且在8 s的时间内达到了平衡态, 温度对其影响很小; 当激光功率度为6 mW/mm²时, 获得的最大光致电阻相对变化值为44%, 而且时间常数随温度的升高而增大, 这主要是由于光诱导和热扰动共同作用的结果.     

超导氧化物La1.85Sr0.15CuO4/超高分子量聚乙烯复合材料的输运性质

采用热压法获得了具有不同混合比例的超导氧化物La1.85Sr0.15CuO4/超高分子量聚乙烯导电复合材料,并利用x射线衍射、扫描电子显微镜和标准四引线方法对复合材料的结构和低温电输运性质进行测量.实验结果显示,超导氧化物La1.85Sr0.15CuO4颗粒随机分布在聚合物本体中,相互间没有连接构成网络结构.在正常态下,复合材料的电阻-温度变化曲线给出类半导体行为.但对应于超导氧化物La1.85Sr0.15CuO4的超导转变温度Tc处,复合材料的电阻-温度变化曲线出现了极小值.室温下电阻率ρ随外加电场强度E的变化曲线测量结果表明,ρ-E曲线为一线形关系,随着电场强度E增加,电阻率ρ下降.文中对可能存在的导电机制进行分析,结果表明隧道贯穿模型可以很好地解释复合材料的导电机制.另外,外加电场强度E对复合材料的电输运特性有明显的影响.     

碳湿敏膜的非线性感湿特性和导电机理

采用羟乙基纤维素（HEC）和导电炭黑并添加山梨醇增湿剂制备碳湿敏膜,研究了膜在偏离结露区的非线性感湿特性和导电机理.扫描电镜观测到,膜中炭黑粒子形成网链状的空间导电结构;2%炭黑含量使膜的导电通路处于渗流区,膜电阻在80%RH附近对湿度有较强的非线性特性.分析I-V曲线认为,是导电网链中炭黑粒子的间距使膜电阻对湿度变化和测量电压的变化都非常敏感,非线性感湿特性与导电机理密切相关.复阻抗谱表明,碳湿敏样品在33%RH时只出现与炭黑体电阻有关的半圆弧,在80%RH时出现与炭黑粒界电 关键词： 碳湿敏膜 逾渗阈值 I-V特性')" href="#">I-V特性 复阻抗谱     

横截面积参数对钛氧化物忆阻器导电特性的影响

纳米钛氧化物忆阻器的导电过程因自身参数的改变及不同机理的共存而呈现复杂特性,但现有研究缺乏针对横截面积参数的改变对忆阻器导电特性影响的讨论.基于杂质漂移及隧道势垒机理,本文分析了忆阻器导电过程,研究了横截面积参数与导电过程中各关键物理要素间的关联,并基于此,分别研究了钛氧化物横截面积及隧道势垒横截面积的改变对忆阻器导电特性的影响,分析了两者的区别与联系.验证了两种机理共存情况下,相对于钛氧化物横截面积的改变,隧道势垒横截面积的改变是引发忆阻器导电特性变化的主要因素,且是导致忆阻器非理想导电特性的可能因素.研究成果有助于进一步解释忆阻器导电过程的复杂性,并为优化忆阻器模型的构建提供依据.     

Ca2+和Mn2+共掺杂Ba1-xSrxTiO3固溶体的制备及其电学性能 研究

利用溶胶-凝胶法制备了Ca2 和Mn2 共掺杂Ba1-xSrxTiO3 (BST)固溶体．采用TG-DTA热分析、XRD衍射和TEM透射电镜对其进行了表征,并研究了热处理温度和外加直流偏压对其电学性能的影响．XRD显示,Ca2 和Mn2 共掺杂没有改变BST的结构．TEM照片揭示了热处理温度对其形貌的影响．阻温特性曲线显示,在低频时它显示正温度系数效应(PTC),在其它频率则显示负温度系数效应(NTC)．电阻与电压关系显示,低频时它呈现电阻特性,而高频时则显示容抗特性．这些结果说明,掺杂能调节BST材料的电学性能;这些现象可以用晶界电阻效应,Heywang模型和离子极化理论来解释．     

二次渗滤现象对镍基导电硅橡胶屏蔽性能的影响

通过对镍粉填充RTV硅橡胶的电阻率的测量确定了镍基导电硅橡胶的渗滤值点. 在此基础上 添加不同含量的炭黑，发现了有别于单一导电填料填充两相体系的渗滤值规律，即二次渗滤 现象. 根据导电机理模型推测了二次渗滤现象产生的原因，并对实验结果进行了拟合. 同时 针对高导电硅橡胶的屏蔽性能，发现可用Schelkunoff理论较好地描述其屏蔽效果. 结合二 次渗滤现象，分析了其对屏蔽性能的影响. 关键词： 镍粉 渗滤阈值 二次渗滤现象 导电机理     

Effect of High Aspect Ratio Fillers on the Performance of Styrene-Butadiene Rubber

Among the many material performance properties of vulcanized elastomers for tire tread application, rolling resistance and wet traction are particularly important since both greatly impact fuel efficiency and traction of a vehicle. Rolling resistance and wet traction are generally negatively correlated, i.e., with the increase in rolling resistance of a tire, its wet traction decreases. Silica nanofillers are often used for achieving the desired balance of wet traction and rolling resistance. However, the high cost of silica limits its wide spread application. In this research we studied the effects of using fillers with different aspect ratios (calculated by dividing the long dimension of a filler by its short dimension) on the performance of vulcanized styrene butadiene rubber (SBR), a common rubber for tire tread application. Three high aspect ratio fillers were used: aragonite calcium carbonate, wollastonite and carbon nanofiber. For comparison purpose, spherical silica filler was also included. We found that the high aspect ratio fillers were efficient in improving the wet traction and rolling resistance as well as enhancing the mechanical energy dissipation of SBR. Among the three high aspect ratio fillers studied, wollastonite provided the best wet traction and rolling resistance balance due to its high aspect ratio and compatibility with the base rubber. The effects of fillers induced crosslinking on the dynamic performance were also discussed.     

Mechanical Properties and Corrosion Resistance of Vulcanized Silicone Rubber after Exposure to Artificial Urine

Medical devices, such as Foley catheters, which are commonly fabricated from silicone rubber, need to have excellent mechanical properties and physiological inertness. This study reports the development of a facile method to prepare silicone rubber with excellent long-term performance by controlling the vulcanization procedure parameters only. Mechanical, viscoelastic, and chemical properties of vulcanized silicone rubber were investigated. The corrosion resistance of vulcanized silicone rubber was assessed by exposure to artificial body urine for a period of up to 14 days. The mechanical properties of silicone rubber were changed via adjusting the vulcanization procedure parameters. The improved mechanical properties of silicone rubber are attributed to an increase in crosslink density resulting from the proposed vulcanization technology. After 14 days of immersion in urine, no significant changes in mechanical properties and internal structure were observed. This indicated that the as-prepared rubber samples had high tear resistance and physiological inertness. These long-term properties are important for their applications as semi-permanent implant materials, such as Foley catheter balloons in clinics. Our process of vulcanization of silicone rubber may have potential for fabrication of such medical devices.     

Electroless plating of silver on cenosphere particles and the investigation of its corrosion behavior in composite silicon rubber

In this paper, silver coating on the surface of cenosphere particles was prepared by electroless plating method. The adhesion, oxidation resistance and corrosion resistance properties of silver coating mixed in silicone rubber were investigated. The corrosion characteristic of silver coating was evaluated by anodic polarization curves of the silicone rubber composite in sulfuric acid solution. The results showed that the silver coating on the surface of cenosphere particles was smooth and uniform. The silver film was not oxidized and peeling off during preparation of composite silicone rubber. The adhesion between the cenosphere particle and silver film was good enough. The anodic polarization curves of the silicone rubber composite showed typical activation and passivation transformation. The values of corrosion potential, the initiating passive potential and maintaining passivity potential of composites filled with different contents of Ag-coated cenosphere particles were the same and related to the nature of silver coating. The passive current density of composite increased with increase of the amount of Ag-coated cenosphere particles and was inversely proportional to the resistance of silicone rubber composite. The better the conductivity of silicone rubber composite is, the higher corrosion rate will be.     

非晶粉/硅橡胶复合薄膜应力阻抗性能

选用硅橡胶为基材,Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶纳米晶软磁合金粉体为磁性功能填料,采用机械共混的方法制备非晶粉/硅橡胶力敏复合材料。采用自制测试夹具测试非晶粉/硅橡胶复合材料的阻抗值,采用扫描电镜分析非晶粉颗粒形貌及其在硅橡胶基材中分散情况,在此基础上研究了复合材料界面绝缘性、单层与多层叠加复合薄膜、加入导电层及其层数对复合应力阻抗性能的影响。研究结果表明:铜箔作为界面强化导电层的加入是提高复合薄膜力敏特性的有效途径之一,设计实验中的复合薄膜/铜箔/复合薄膜结构相当于聚合物/金属/聚合物三明治多层膜结构,对敏感性具有增强效应。     

导电炭黑／硅橡胶复合材料介电常数与压应力的关系

以填充了导电炭黑的导电硅橡胶和绝缘硅橡胶为主体材料,分别采用质量比1：9;3：7配比进行混炼、制备,研究了压力下复合材料的介电特性．实验结果表明：在恒压下样品介电常数实部ε’随外加电场频率的增加而减小;在恒压、同频率时导电硅胶含量大的样品介电常数大;在同频率时,增大压应力,样品介电常数实部ε’都会增加,导电硅胶含量大,增幅大．     

纳米碳化硅/硅橡胶复合物非线性电导特性研究

将纳米碳化硅填加到硅橡胶中,可以获得具有非线性电导特性的纳米碳化硅/硅橡胶复合物. 本文研究了质量分数分别为5 wt%,15 wt%,30 wt%,45 wt%的纳米碳化硅/硅橡胶复合物的非线性电导特性,建立了电导率与场强的函数关系,分析了复合物的非线性电导机理,并测试了复合物的介电谱特性和击穿特性. 为了探讨非线性碳化硅/硅橡胶复合物应用于电缆终端和复合绝缘子以均匀其电场分布的可能性,应用COMSOL Multiphysics软件,对电缆终端和复合绝缘子中的电场分布进行了仿真分析. 仿真结果表明,将纳米碳化硅/硅橡胶复合物应用于电缆终端应力锥的绝缘部分,以及应用于复合绝缘子的端部,可以有效地降低其最大场强. 关键词： 纳米碳化硅/硅橡胶复合物 非线性电导特性 电场仿真     

真空紫外辐照对MQ增强硅橡胶热性能及光学性能的影响

 采用空间综合辐照模拟设备研究了真空紫外辐照对MQ增强加成型硅橡胶的表面形貌、质量损失、热性能及光学性能的影响。试验结果表明：真空紫外辐照后,硅橡胶表面出现损伤裂纹,随辐照剂量的增加,裂纹的数量增多;真空紫外辐照后,硅橡胶的质量有所损失,其质损率随辐照剂量的增加而增加;真空紫外辐照后硅橡胶的耐热性随辐照剂量的增加先增加而后下降;真空紫外辐照对硅橡胶材料的体膨胀/收缩变形影响不大,但对材料的光学性能有较大影响,随着辐照剂量的增加,材料的光学透过率下降。     

表面粗糙度对激光诱导击穿光谱信号的影响

硅橡胶复合绝缘子是高压输电线路的关键设备,长期在复杂外界环境条件下带电运行后会发生表面老化,表现为粉化、褪色、粗糙度和硬度上升等现象。粗糙度作为复合绝缘子的老化特征量之一,其测量是复合绝缘子在线带电检测的难题。激光诱导击穿光谱技术(laser-induced breakdown spectroscopy, LIBS)适用于开展输电线路复合材料的远程在线检测,但粗糙度对LIBS信号的影响还没有得到系统的研究,利用这种基体效应进行绝缘子表面粗糙度的测量尚无报道。制备了不同粗糙度的硅橡胶新样品,与500 kV线路退运的复合绝缘子样品进行对比分析,研究了硅橡胶材料的粗糙度对LIBS信号的影响,结果表明,对于新制备硅橡胶材料随着粗糙度的增加,各主体元素特征谱线强度会随之增强,不同主体元素之间的原子谱线强度比（Si 288.2 nm/C 247.9 nm和Al 394.4 nm/Si 288.2 nm）随之下降,说明样品粗糙度对LIBS测量结果影响显著。但特征谱线强度及不同主体元素原子谱线强度比与粗糙度之间的函数关系不明显,难以用于粗糙度测量。硅橡胶的主体元素为Si,Al,C和O等,考虑元素含量及特征谱线的选取方便选择Si为主要分析元素。对于Si原子谱线强度比,选取了两条上能级相近（E_ki＝40 991.88, 39 955.05 cm-1）的原子谱线（SiⅠ288.2 nm,SiⅠ250.7 nm）作为分析线,在满足局部热力学平衡与光学薄的条件下两条谱线的强度比应为定值,但样品粗糙度的改变会影响脉冲激光烧蚀材料表面的过程,从而改变等离子体的状态,使得谱线强度比值也随之变化。上述两条硅原子谱线强度比和粗糙度建立的定标关系,线性相关系数为0.88。对于500 kV输电线路退运的老化硅橡胶材料,其表面由于老化有部分氢氧化铝填料析出,使得基体成分不均匀性更为显著,其表面也变得更为粗糙,这导致一对谱线强度比值作为定标函数,实用性降低。因此针对老化硅橡胶材料,除了选择Si元素谱线(SiⅠ250.7 nm,SiⅠ251.4 nm,SiⅠ251.9 nm)以外,还引入了Al元素谱线(AlⅠ305.7 nm, AlⅠ305.9 nm),利用三组谱线强度比进行多元回归分析,对于两个实测粗糙度为2.659和2.523 μm老化硅橡胶样品,LIBS测量的相对误差分别为0.218和0.189。结果表明对同样成分的复合材料,表面粗糙度对LIBS信号的影响是必须考虑的,而利用这种基体效应,开展远程在线测试复合绝缘子表面粗糙度,对于高压输电线路检测运维具有重要的应用价值。     

Magnetorheological and deformation properties of magnetically controlled elastomers with hard magnetic filler

Viscoelastic and deformational behavior of soft magnetic elastomers with hard magnetic fillers under the influence of a magnetic field is studied by different experimental techniques. The magnetic elastomers used in this work were synthesized on the basis of silicone rubber filled with FeNdB particles and were magnetized in a field of 3 and 15 kOe. We have shown that due to high residual magnetization the materials demonstrate well pronounced non-elastic behavior already in the absence of any external magnetic field. In particular, in contrast to magnetic elastomers based on soft magnetic fillers their elastic modulus is strain-dependent. Under the influence of external magnetic field the storage and loss moduli of magnetic elastomers with hard magnetic filler can both increase and decrease tremendously.