碳纳米管和石墨烯与聚偏氟乙烯复合的ptc特性_易金桥

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1、第33卷第3期电子元件与材料Vol.33No.32014年3月ELECTRONICCOMPONENTSANDMATERIALSMar.2014研究与试制碳纳米管和石墨烯与聚偏氟乙烯复合的PTC特性1,212易金桥，黄勇，姜胜林（1.湖北民族学院信息工程学院，湖北恩施445000；2.华中科技大学光学与电子信息学院，湖北武汉430074）摘要:以聚偏氟乙烯(PVDF)为基材，分别以多壁碳纳米管(MWCNT)和石墨烯微片(GNS)为导电介质，采用流延法制备了厚约120μm的MWCNT/PVDF和GNS/PVDF复合材料厚膜。通过阻抗测试和微观

2、分析，研究了复合材料的电导率和PTC性能随导电介质含量变化的规律。研究结果表明，GNS/PVDF和MWCNT/PVDF复合材料的电导率均随着导电介质含量的增加而增大，相比而言，MWCNT/PVDF复合材料具有更好的亲和性和更高的PTC强度，且PTC强度随着导电介质含量的增加先增大后减小，当MWCNT的质量分数为2.5%时，MWCNT/PVDF复合材料的PTC强度获得最大值4.0。关键词:MWCNT/PVDF；GNS/PVDF；流延法；电导率；PTC强度；亲和性doi:10.3969/j.issn.1001-2028.2014.03.009

3、中图分类号:TB332文献标识码:A文章编号:1001-2028（2014）03-0035-05PTCcharacteristicofcarbonnanotubeandgraphenecompositewithpolyvinylidenefluoride1,212YIJinqiao,HUANGYong,JIANGShenglin(1.SchoolofInformationEngineering,HubeiMinzuUniversity,Enshi445000,HubeiProvince,China;2.SchoolofOpticaland

4、ElectronicInformation,HuazhongUniversityofScienceandTechnology,Wuhan430074,China)Abstract:MWCNT/PVDFandGNS/PVDFcompositeswiththethicknessof120μmwerepreparedbytape-castingprocessusingpolyvinylidenefluoride(PVDF)asabacking,multi-walledcarbonnanotubes(MWCNT)andgraphenenanopl

5、atelets(GNS)asconductivemediums.TheeffectsofthecontentofconductivemediumontheconductivitiesandPTCpropertiesofcompositematerialswerestudiedbyimpedancetestandmicroscopicanalysis.TheresultsshowthattheconductivitiesofGNS/PVDFandMWCNT/PVDFcompositesbothincreasewiththeincreasin

6、goftheconductivemediumcontent.Incomparison,MWCNT/PVDFcompositespossessabetteraffinityandahigherPTCintensity.Asthemassfractionoftheconductivemediumincreases,thePTCintensityofMWCNT/PVDFcompositesfirstincreasesandthendecreases,reachingitsmaximumvalueof4.0whenthemassfractiono

7、fMWCNTis2.5%.Keywords:MWCNT/PVDF;GNS/PVDF;tape-castingmethod;conductivity;PTCintensity;affinity聚偏氟乙烯（PVDF）是一种有机高分子聚合物以分为单壁碳纳米管（SWCNT）和多壁碳纳米管材料，除了具有良好的耐化学腐蚀、耐高温、耐氧（MWCNT）。多壁碳纳米管的层与层之间容易形化和耐射线辐射性能外，还具有压电性、介电性和成陷阱中心，从而捕获缺陷。研究表明，多壁碳[1-2]热电性等特殊性能，被广泛用作纳米复合材料的纳米管的管壁上通常布满小孔状的缺陷，

8、因此，基材。多壁碳纳米管具有优异的物理化学性能，成为近碳纳米管作为一维纳米材料，具有优异的力年来纳米复合材料领域的研究热点。学、电学和化学性能，在纳米材料领域显示出了2004年，英国曼切斯特大