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  基于導(dǎo)電高分子復(fù)合材料(CPCs)的應(yīng)變傳感器由于其廣闊的應(yīng)用前景，近年來受到了極大的關(guān)注。對于大多數(shù)由導(dǎo)電填料填充的彈性體復(fù)合材料而言，在應(yīng)變下由于相鄰填料之間的接觸減少或者隧道距離增加會出現(xiàn)電導(dǎo)率下降的現(xiàn)象。但是，鎳/聚氨酯復(fù)合材料在填充含量高于一定值時會出現(xiàn)拉伸電導(dǎo)率增加，而在低含量下拉伸時電導(dǎo)率隨應(yīng)變增加而降低，導(dǎo)致這一有填料含量依賴性的應(yīng)變敏感現(xiàn)象的機理尚不清楚。基于此，四川大學(xué)傅強教授課題組采用交流阻抗分析研究了這一特殊敏感行為的機理，通過實驗得出的一系列微觀參數(shù)給出了在應(yīng)變下導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)不同的演化模式，合理解釋了這一現(xiàn)象。上述工作發(fā)表在《高分子學(xué)報》2020年“高分子優(yōu)秀青年學(xué)者專輯”。

  實驗采用阻抗分析研究了金屬鎳填充的聚氨酯復(fù)合材料在拉伸應(yīng)變下導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)演變。一些反映網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和電子傳輸方式的關(guān)鍵性參數(shù)，例如：隧道電阻、團(tuán)聚體電阻等通過擬合得以量化，并通過分析這些結(jié)果在不同應(yīng)變下的變化規(guī)律推測了導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的演化模型。結(jié)果表明：對于27.5 vol%填料含量的復(fù)合材料，由于含量接近逾滲區(qū)域，且在外力作用下團(tuán)聚體維度發(fā)生了變化，由需要高逾滲含量的零維轉(zhuǎn)變?yōu)檩^低逾滲含量的一維形貌。這種轉(zhuǎn)變使得復(fù)合材料的逾滲在拉伸下提前到來，即出現(xiàn)了拉伸逾滲現(xiàn)象。而對于25 vol%填料含量的復(fù)合材料，團(tuán)聚體的維度在拉伸過程中也出現(xiàn)類似的轉(zhuǎn)變，但由于含量太低，在拉伸下依然是導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)破壞占主導(dǎo)地位，即在拉伸下電阻增大。

  四川大學(xué)高分子科學(xué)與工程學(xué)院碩士研究生田可是該論文的第一作者，鄧華教授為通訊作者。該項工作得到國家自然科學(xué)基金（基金號51773139，51922071）的資助。

  全文鏈接：http://www.gfzxb.org/fileGFZXB/journal/article/gfzxb/newcreate/gfzxb20190228denghua.pdf