PDMS复合材料

摘要\n摩擦电纳米发电机( TENG )的材料功能化对于TENG实现可持续能量收集的电气性能具有重要作用。本工作提出了一种通过在PDMS基体中填充高介电常数液体(代替固体)来改善聚二甲基硅氧烷( PDMS )复合材料摩擦电性能的方法。这种改善归因于PDMS基体中的高介电常数液体使PDMS的有效厚度减小，同时使PDMS复合材料的介电常数增大。在50 %填充比( PDMS-HD50 )下，与纯PDMS相比，其摩擦电性能输出电压提高了4.5倍，输出电流提高了3.9倍，其结果除了透明性较高外，还优于传统固体介电常数掺杂材料如BaTiO3纳米在PDMS中的结果。

聚二甲基硅氧烷( PDMS )是一种具有透明性、生物相容性、高柔韧性、物理化学稳定性等独特性能的高分子材料，引起了研究者的关注。此外，PDMS改性以及与其他材料的结合可以扩大其应用范围。例如，超疏水涂层的能力允许制造透镜。然而，这些过程很多都是复杂和昂贵的。其中最有前途的改性之一是开发一种可互换的涂层，能够根据某些刺激改变其光学特性，目前还未被研究。由此，我们报道了采用重力铸造工艺对纯PDMS和添加1 %石蜡或蜂蜡的两种PDMS复合材料的力学和光学性能及润湿性的实验研究。与纯PDMS相比，复合材料的抗拉强度和硬度较低。但增大了接触角，使用石蜡添加剂时达到最高值。此外，这些复合材料在分光光度测试中也表现出了有趣的结果，即材料在加热时光学特性发生了变化，从室温下的不透明转变为70℃下的透明，透光率在75 %左右，因此，这些材料在高温下能够改变其透光率，在传感器等智能器件中具有很大的应用潜力。

聚二甲基硅氧烷( PDMS )是一种有机硅弹性体，因其价格低廉、化学惰性和无毒等优点，被广泛应用于各个领域。然而，纯PDMS软脆，限制了其承载能力。为了克服这一局限性，我们表明用玻璃微球对弹性体基体进行补强，可以大大增强PDMS的力学性能。通过循环拉伸试验，探究PDMS复合材料的滞回性能。结果表明，随着交联剂和玻璃微球比例的增加，模量显著增大。所有PDMS复合材料都表现出明显的Mullins效应。滞回环的面积对PDMS复合材料的组成也表现出很强的依赖性。此外，在循环拉伸试验中发现，复合材料在卸载后存在不可忽略的残馀应变。这项工作可以潜在地有助于理解填充微米级颗粒的弹性体的性能，促进PDMS复合材料的应用。