驱动应变

利用聚多巴胺对钛酸钡和多壁碳纳米管进行表面包复,增强了三相聚二甲基硅氧烷纳米复合材料的机电性能

ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 16:15
聚二甲基硅氧烷( PDMS )具有低的模量、高的击穿强度和低的介电损耗,尽管其介电常数较低,但仍被用作大介电弹性体。本文采用聚多巴胺( PDA )在聚合反应过程中原位包复钛酸钡( BT )和多壁碳纳米管( MWCNT )制备核壳结构填料,然后与PDMS进行溶液复合,用交联剂硫化。所制备的三相纳米复合材料在填料PDA封装上表现出更好的填料- PDMS相互作用,可能是由于界面氢键作用,从而增强填料在PDMS基体中的分散性。与未包复的PDMS纳米复合材料相比,在填料网络形成硬化效应的背景下,较细的填料分散使PDMS纳米复合材料的软化效应(即降低交联)增强,从而产生较低的模量。此外,绝缘、界面PDA部分抑制了导电通路和漏电流的形成,降低了介电损耗,提高了纳米复合材料的击穿强度。因此,在13.9 kV mm - 1的击穿强度下,BT和MWCNT填充PDMS纳米复合材料表现出优异的机电性能,其最大驱动应变为7.0 %,是未填充PDMS的1.8倍( 3.9 % @ 15.0 kV mm-1 )和未填充PDMS的4.7倍( 1.5 % @ 18.4 kV mm-1 )。