粘弹性压敏元件阻抗松弛研究

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1、万方数据分类号UDC作者姓名：指导教师：申请学位级别：学科专业名称：论文提交日期：学位授予日期：评阅人：密级学位论文粘弹性压敏元件阻抗松弛研究韩燕燕王璐珩副教授东北大学信息科学与工程学院硕士学科类别：工学坳0技术与自动化装置2014年6月论文答辩日期：2014年6月2014年7月答辩委员会主席：王玉涛教授杨为民副教授吴新杰教授东北大学2014年6月万方数据AThesisinMeasurementTechnologyandAutomaticInstrumentationByHanHanyanSupervisor：AssociateProfessorWangLuhen

2、gNortheasternUniversityJune2014万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：却慈穗、日期：如眸f15l珥B学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北

3、大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口学位论文作者签名：嘲≥擞熬签字日期：砌符钼珈．I．两年∥导师签名：签字日期：万方数据东北大学硕士学位论文摘要粘弹性压敏元件阻抗松弛研究摘要导电高分子复合材料具有很好的柔韧性和压力阻抗灵敏度，可作为柔性压力传感器应用在航空航天国防等领域的复杂机械层狭小曲面之间。由于复合材料受基体材料的影响，具有粘弹性，阻抗受时问依赖性严重，严重影响传感器的性能。因此有必要定量研究这种材料压力阻抗效应的时间依赖性，通过对复合材料阻抗松弛的监测实现对其应力松

4、弛的监测，这种研究可以在不影响传感器柔韧性的前提下消除应力松弛的影响，具有重要意义。本文利用复合材料的松弛初始应力和加载速度对松弛过程的影响规律，设计一种可实现应力松弛监测的阻抗一应力转换方法。主要工作内容有以下四个方面：(1)以碳纳米管为导电填料，硅橡胶为基体材料，采用溶液共混法，在机械搅拌同时辅以超声波分散处理，制备封闭“三明治”式碳纳米管填充硅橡胶复合材料试样(碳纳米管与硅橡胶质量比为0．08：1、0．12：1和0．16：1)：(2)搭建复合材料的应力松弛实验(加载应力O．1MPa-O．4MPa，加载速度0．1mm／min-10mrn／min)平台，获取试验

5、中阻抗、应力、应变随时间变化的数据；(3)定量分析加载过程和松弛过程中阻抗一应力一应变一时间的变化特性，并研究碳纳米管与硅橡胶的质量比、松弛初始应力、加载速度对以上特性的影响；(4)在复合材料阻抗松弛和应力松弛变化规律的基础上建立复合材料阻抗松弛拟合公式，初步分析复合材料的导电机理，设计的阻抗一应力转换方法实现了应力松弛的测量，应力松弛测量相对误差小于15％(监测范围：0．1MPa-O．4MPa)。本文的研究结果可为导电高分子复合材料导电性、阻抗时间依赖性的研究提供理论和实验依据，并为研制基于导电高分子复合材料的用于应力松弛测试的柔性压力传感器提供技术基础。关键词

6、：导电高分子复合材料；应力传感器；粘弹性；阻抗松弛：应力松弛．II．万方数据东北大学硕士学位论文AbstractonofViscoelasticAbs仃actConductivepolymercompositeshavegoodflexibilityandpressure-impedancesensitivity．Flexiblepressuresensorcallbeusedinanarrowsurfacelayerbetweenthecomplexmachinery．Applicationsintheaerospace，defenseandotherareas

7、areparticularlyimportant．Sincethecompositematerialisaffectedbythebasematerial，ithasviscoelasticityandtime-dependence．Itdeterioratessensorperformanceseriously．Therefore，itisnecessarytostudyquantitativelythismaterialtime-dependenceofthestress-impedanceeffect．Itcouldgetitsstressrelaxatio

8、nfeat