排列的铁磁颗粒

石墨烯纳米片( GNP )是一种高长径比、导电性能优异的二维板状碳材料。它是导电聚合物复合材料( CPCs )最常用的填料之一，在柔性电极和传感器中具有潜在的应用前景。CPCs的电学性能特别取决于GNP网络的微观结构。当石墨烯浓度达到临界值时，CPCs的电导率跃变了几个数量级，定义为逾渗阈值。对于普通各向同性CPCs，逾渗阈值相对较高，导致力学性能和电学性能较差的性能较差。对齐石墨烯片是降低CPCs渗流阈值的有效方法。当外加磁场时，羰基铁颗粒( CIPs )容易取向形成链状结构。本工作将CIPs和GNPs与聚二甲基硅氧烷( PDMS )混合，在0.5   T的磁场下固化，CIPs的取向诱导PDMS中的GNPs在外加磁场下定向，产生各向异性结构。无论是各向同性还是各向异性结构的GNPs / PDMS复合材料都是以各种GNP浓度制备的。采用实验方法研究了GNPs / PDMS复合材料的微观结构和导电性能。结果表明，与各向同性复合材料( 0.85   vol % )相比，各向异性复合材料形成了各向异性石墨烯网络，渗流阈值为0.15   vol %。GNPs的排列显著降低了渗流阈值。进一步，提出了一种板格模型来揭示GNPs的排列方式对导电网络形成的影响。随着GNPs对位度的增加，逾渗阈值明显降低，这与实验结果一致。