复合型导电高分子的NTC效应
复合型导电高分子的NTC效应
复合型导电高分子的NTC效应【摘要】复合型导电高分子在温度场中可以表现出正温度系数（PTC）和负温度系数（NTC）效应，相对于NTC效应，PTC效应已经在产生机理、材料制备、影响因素等方面被研究者广泛研究。
本文综述了熔融态复合型导电高分子、复合型导电高分子泡沫和各向异性复合型导电高分子的NTC效应，概括了降低或消除NTC效应的方法，并对NTC材料的应用前景进行了展望。
【关键词】导电；高分子；NTC效应；复合材料导电高分子复合材料（conductive polymer composites, CPCs）对温度场的响应行为主要表现为PTC和NTC效应，PTC材料已经在电路过流保护元件、自限温加热器、装置温度和温敏传感器等领域广泛应用。
一方面，PTC材料在熔融态下往往伴随着NTC效应，这限制了PTC材料的推广应用；另一方面，NTC材料可以用来作为灵敏开关与警报装置相连，用于需要温度限制的领域。
此，对CPCs 的NTC效应的研究具有重要的意义。
本文综述了熔融态CPCs、CPCs泡沫、各向异性CPCs的NTC效应，概括了消除或降低NTC效应的方法，并对CPCs的NTC效应的应用前景进行了展望。
1.各向同性复合型导电高分子的NTC效应1.1熔融态下复合型导电高分子的NTC效应复合型导电高分子的电阻率随温度的升高而增大，表现为PTC效应，在高分子转变温度（Tg或Tm）处电阻率达到最大值，然而随着温度的继续升高，电阻率表现为下降的趋势，呈现出NTC效应，其典型的PTC复合材料阻温曲线图一般分为三个明显的区域：随温度的升高，复合材料电阻率逐渐增大；温度继续升高，复合材料电阻率迅速增加（可增大1.5-8个数量级），并达到一个极限值，发生导体到绝缘体的转变，呈现PTC效应；此后，复合材料电阻率随温度升高而下降，呈现NTC效应。
1.2复合型导电高分子泡沫的NTC效应NTC效应一般发生在熔融态的复合型导电高分子，由于高分子基体粘度的降低，导电填料重新组装形成导电网络，这种NTC效应往往会限制PTC材料的使用。
NTC热敏电阻原理及应用资料
NTC热敏电阻原理及应用资料NTC热敏电阻是一种电阻值随温度变化的电阻器件，NTC即Negative Temperature Coefficient的缩写，意思是负温度系数。
其电阻值随温度的升高而下降，这是因为NTC热敏电阻的材料具有随温度上升，电子浓度增加，电阻减小的特性。
NTC热敏电阻的原理是基于半导体材料的特性。
在室温下，材料中的导电能力主要由载流子提供，当温度升高时，载流子的激发和活动增加，电子浓度增加，而导致电阻值下降。
不同材料的NTC热敏电阻具有不同的温度系数，其中具有较大负温度系数的材料可以用来测量高温，而具有较小负温度系数的材料则可以用来测量低温。
1.温度测量与控制：NTC热敏电阻可以直接作为温度传感器使用，常用于温度测量和控制领域。
它们可以测量物体表面温度、液体温度和空气温度等。
2.功率电子器件的保护：NTC热敏电阻可以用于电源电路、发动机和电机等设备中，用来保护功率电子器件。
当器件温度升高超过设定值，NTC热敏电阻的电阻值将迅速下降，从而触发过流或过温保护，避免电子器件的损坏。
3.温度补偿：由于NTC热敏电阻的电阻值随温度变化，可以用于温度自动补偿电路中。
例如，在电子设备中，微电流增大会导致偏移，而将NTC热敏电阻与其他元件串联，可以实现自动补偿，减小传感器的偏差。
4.温度补偿电源：NTC热敏电阻可以用来补偿电源的温度系数，保持电源的稳定性。
在高温环境下，NTC热敏电阻的电阻值下降，从而提高电源输出电压，使得输出电压保持相对稳定。
总结起来，NTC热敏电阻作为一种根据温度变化而改变电阻值的器件，具有广泛的应用领域。
它们可以用于温度测量与控制、功率电子器件的保护、温度补偿和温度补偿电源等方面。
在实际应用中，根据需求选择合适的NTC热敏电阻材料和参数，可以实现各种不同的功能和应用。
ntc电阻原理(二)
ntc电阻原理(二)NTC电阻原理1. 引言在电子领域中，NTC电阻（Negative Temperature Coefficient Resistor）是一种特殊的电阻器件。
它的电阻值随温度的变化而发生改变，且与温度呈负相关关系。
本文将深入探讨NTC电阻的原理及应用。
2. NTC电阻的结构与特性NTC电阻的基本结构由金属氧化物和导电剂组成，它的导电机制主要是基于半导体效应。
与其他电阻器件相比，NTC电阻的特性主要包括：•负温度系数：当温度升高时，NTC电阻的电阻值会下降；反之，当温度降低时，电阻值会上升。
•温度敏感性：NTC电阻的电阻值对温度的变化非常敏感，温度变化越大，电阻值的变化幅度越大。
•非线性特性：NTC电阻的电阻-温度曲线呈非线性关系，曲线的斜率随温度的变化而发生改变。
3. NTC电阻的工作原理NTC电阻的工作原理基于材料的半导体特性以及材料内部的离子迁移过程。
在低温下，由于阻挡层的效应，金属氧化物中的电荷难以通过导电层，导致电阻增大。
而在高温下，离子迁移速度增加，电荷可以更容易地通过导电层，导致电阻减小。
NTC电阻的材料种类多样，如锡氧化锌、镍锌、锰铜氧化物等，而每种材料的工作原理细节略有差异。
4. NTC电阻的应用由于其特殊的温度响应特性，NTC电阻在许多电子设备中得到广泛应用。
以下是一些常见的应用领域：•温度测量：NTC电阻可以作为温度传感器，用于测量环境温度或电子器件内部温度。
•温度补偿：由于NTC电阻的温度敏感性，它可以用于电路中的温度补偿，使电路的性能更加稳定可靠。
•过热保护：在电子设备中，NTC电阻可以用于过热保护电路。
当温度超过设定阈值时，电阻值会急剧下降，触发保护机制。
5. 总结本文介绍了NTC电阻的原理、结构与特性，阐述了其工作原理以及在电子领域中的应用。
作为一种温度相关的电阻器件，NTC电阻在实际应用中具有广泛的用途，为电子设备的可靠性和稳定性提供了有力支持。
注：本文仅供参考，具体原理及应用情况可根据实际需求进一步深入研究。
高密度聚乙烯炭黑复合导电PTC材料及制品的研制
四川大学硕士学位论文高密度聚乙烯/炭黑复合导电PTC材料及制品的研制姓名：殷茜申请学位级别：硕士专业：材料加工工程指导教师：黄锐20040501Ｖ６５４３８６堕型查堂堡主堂堡兰壅！堕童堡塞至堕！塑墨盒昱皇塑塑墨型鱼堕里塑———一高密度聚乙烯／炭黑复合导电ＰＴＣ材料及制品的研制材料加工专业研究生：殷茜指导教师：黄锐教授摘要本工作研究开发了一种新型高分子ＰＴＣ导电复合材料及其８０。
Ｃ发热等级自控温伴热带，目前已在北京协昌电缆厂和巩义强力塑料厂得到应用，并创效１０万元。
借助ＤＳＣ、ＴＥＭ、ＷＡＸＳ等多种试验手段对炭黑填充高密度聚乙烯复合体系的导电逾渗转变、ＰＴＣ效应、发热特性、长期通电稳定性、加工性能进行了较为详细的研究，并对试验结果作了全面分析和较为深入的探讨。
ｌ研究了不同结晶度高聚物／炭黑复合导电ＰＴＣ材料ＰＴＣ特性，探讨了ＰＴＣ效应的形成机理，提出了ＰＴＣ效应产生与基体聚合物结晶行为相关的观点。
２首次系统研究高分子导电ＰＴＣ材料热性能数据（热变形温度、维卡软化温度、熔点）与ＰＴＣ材料特征温度之间的关系。
认为材料的四川大学颁士学位论文：高密度聚乙烯／炭黑复合导电材料及制品的研究热变形温度与白控温伴热带的工作发热温度接近，维卡软化温度与制品开关温度相当，并由此确立了以ＨＤＰＥ为基体材料来开发８０’Ｃ发热等级自控温伴热带。
３研究了不同品种炭黑填充高密度聚乙烯复合体系的导电逾渗转变及ＰＴＣ行为，考察了ＣＢ基本性质、含量对材料ＰＴＣ效应、结晶行为的影响。
首次发现炭黑粒子加入降低了ＨＤＰＥ的结晶度，并由此认为炭黑粒子在基体材料中的分散状况也是影响材料ＰＴＣ特性的一个主要因素。
４研究了以接枝聚乙烯为基体，复合导电体系的ＰＴＣ特性及稳定性。
Ｇ．ＨＤＰＥ／ＣＢ复合导电体系的结晶度较ＨＤＰＥ／ＣＢ体系略有降低，但ＰＴＣ特性差别不大。
由此制得的自控温伴热带经过７２００小时通电运行，其ＰＴＣ强度、电阻率、发热温度及功率变化率均小于１５％，可以看出接枝聚乙烯的加入明显提高了材料的稳定性。
NTC负温度系数热敏电阻介绍
NTC负温度系数热敏电阻工作原理NTC是Negative Temperature Coefficient 的缩写，意思是负的温度系数，泛指负温度系数很大的半导体材料或元器件，所谓NTC热敏电阻器就是负温度系数热敏电阻器。
它是以锰、钴、镍和铜等金属氧化物为主要材料，采用陶瓷工艺制造而成的。
这些金属氧化物材料都具有半导体性质，因为在导电方式上完全类似锗、硅等半导体材料。
温度低时，这些氧化物材料的载流子（电子和孔穴）数目少，所以其电阻值较高；随着温度的升高，载流子数目增加，所以电阻值降低。
NTC热敏电阻器在室温下的变化范围在10 O~1000000欧姆，温度系数-2%~-6.5%。
NTC热敏电阻器可广泛应用于温度测量、温度补偿、抑制浪涌电流等场合。
NTC负温度系数热敏电阻专业术语零功率电阻值RT（Ω）RT指在规定温度T 时，采用引起电阻值变化相对于总的测量误差来说可以忽略不计的测量功率测得的电阻值。
电阻值和温度变化的关系式为：RT = RN expB(1/T –1/TN)RT ：在温度T （K ）时的NTC 热敏电阻阻值。
RN ：在额定温度TN （K ）时的NTC 热敏电阻阻值。
T ：规定温度（K ）。
B ：NTC 热敏电阻的材料常数，又叫热敏指数。
exp：以自然数e 为底的指数（e = 2.71828 …）。
该关系式是经验公式，只在额定温度TN 或额定电阻阻值RN 的有限范围内才具有一定的精确度，因为材料常数B 本身也是温度T 的函数。
额定零功率电阻值R25 （Ω）根据国标规定，额定零功率电阻值是NTC 热敏电阻在基准温度25 ℃时测得的电阻值R25，这个电阻值就是NTC 热敏电阻的标称电阻值。
通常所说NTC 热敏电阻多少阻值，亦指该值。
材料常数（热敏指数）B 值（K ）B 值被定义为：RT1 ：温度T1 （K ）时的零功率电阻值。
RT2 ：温度T2 （K ）时的零功率电阻值。
T1、T2 ：两个被指定的温度（K ）。
填充复合型导电高分子材料导电机理及导电性能影响因素研究概况
化工新型材料 ＮＥＷ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＭＡＴＥＲＩＡｌ５
Ｖ０１．３６ Ｎｏ．１１ ·１３·
填充复合型导电高分子材料导电机理 及导电性能影响因素研究概况
叶明泉 贺丽丽 韩爱军
（南京理工大学化工学院，南京２１００９４）
摘要采用渗流理论、量子力学隧道效应理论和场致发射效应等理论。对填充复合型导电高分子材料的导电机理 进行了分析介绍；从聚合物的结构、导电填料的种类、性能、用量、复合材料制备方法、加工及使用条件等因素，分析了影响 填充复合型导电高分子材料导电性能的主要因素。
万方数据
要作用；当导电填料含量高时，导电粒子间距离小，形成链状 导电通道的几率大，渗流理论机理的作用变得显著。
２导电性能的影响因素
２．１基体聚合物的影响 从聚合物结构上讲．聚合物侧基的性质、体积和数量，主
链的规整度、柔顺性、聚合度、结晶性等对体系导电性均有不 同程度影响［１钆绋２引。填充复合型导电高分子材料的导电性随 基体聚合物表面张力减小而升高；基体聚合物聚合度越高，价 带和导带间的能隙越小，导电性越高；聚合物结晶度越高，导 电性越高；交联使体系导电性下降【２“。基体聚合物的热稳定 性对复合材料的导电性能也有影响，一旦基体高分子链发生 松弛现象，就会破坏复合材料内部的导电途径，导致导电性能 明显下降［ｚ“。共混高聚物／炭黑复合材料比单一高聚物／炭黑 复合材料有更高的导电性［２引。 ２．２导电填料的影响
关键词填充，导电高分子材料，导电机理，渗流，量子力学隧道效应，场致发射
Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ａｎｄ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ’ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｆａｃｔｏｒｓ ｏｆ ｆｉｌｌｉｎｇ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｐｏｌｙｍｅｒ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ
复合型导电高分子
复合型导电高分子复合型导电高分子是一种具有导电性能和多功能性的材料。
它可以在电子器件、传感器、能源存储和转换等领域中发挥重要作用。
本文将从复合型导电高分子的定义、制备方法、应用领域和未来发展等方面进行探讨。
一、复合型导电高分子的定义复合型导电高分子是将导电材料与高分子材料进行复合，形成具有导电性能的复合材料。
导电材料可以是导电聚合物、金属纳米粒子、碳纳米管等，高分子材料可以是聚合物树脂、聚合物薄膜等。
复合型导电高分子具有高导电性、良好的机械性能和化学稳定性等特点，同时还保持了高分子材料的可塑性和可加工性。
制备复合型导电高分子的方法有多种，常用的包括物理混合法、化学还原法和电化学合成法。
物理混合法是将导电材料和高分子材料直接混合，形成复合材料。
化学还原法是通过化学反应将导电材料还原到高分子材料中，生成复合型导电高分子。
电化学合成法是利用电化学方法在高分子材料表面沉积导电材料，形成导电层。
三、复合型导电高分子的应用领域复合型导电高分子在电子器件领域具有广泛应用。
它可以作为导电层、电极材料和电池材料，用于制备柔性电子器件、有机太阳能电池和超级电容器等。
在传感器领域，复合型导电高分子可以用于制备高灵敏度的压力传感器、湿度传感器和生物传感器等。
此外，复合型导电高分子还可以用于制备导电聚合物纤维、导电涂层和导电胶粘剂等。
四、复合型导电高分子的未来发展随着科学技术的不断进步，复合型导电高分子材料的性能将不断提升。
未来的发展方向主要包括提高导电性能、改善机械性能和优化加工性能。
一方面，可以通过控制导电材料的形貌和分散性，提高复合材料的导电性能。
另一方面，可以通过调控高分子材料的结构和交联度，改善复合材料的机械性能和热稳定性。
此外，还可以开发具有特殊功能的复合型导电高分子，如自修复、自感应和可光调控等。
复合型导电高分子是一种具有导电性能和多功能性的材料。
它具有广阔的应用前景，在电子器件、传感器、能源存储和转换等领域中具有重要的作用。
NTC热敏电阻原理及应用详解
NTC热敏电阻原理及应用详解NTC热敏电阻是一种负温度系数热敏元件，当温度升高时，其电阻值会下降。
其原理基于半导体材料的温度特性，随着温度的升高，半导体材料中的电子激活会增强，导致电阻值降低。
下面将详细介绍NTC热敏电阻的原理及应用。
原理：1.半导体材料性质：半导体材料是指电导能力介于金属与绝缘体之间的材料，其电导随温度的升高而增大。
这是因为温度升高会增加材料中的电子激活，导致导电能力增强。
2.热敏电阻结构：NTC热敏电阻采用半导体材料制成，一般为氧化物热敏材料。
其结构包括电极、热敏材料和连接线。
当温度升高时，热敏材料的电阻值会下降。
3.电阻温度特性：NTC热敏电阻的电阻值随温度的变化呈指数下降的规律，即温度升高时，电阻值急剧下降。
这个变化规律能够用一个特征温度来描述，这个特征温度被称为NTC热敏电阻的B值。
应用：1.温度测量：由于NTC热敏电阻的电阻值与温度呈反比关系，因此可以利用其特性进行温度测量。
结合电桥或温度传感器电路，可以实现精确的温度测量。
2.温度控制：利用NTC热敏电阻的温度特性，可以用于温度控制回路中。
例如，当温度超过设定值时，NTC热敏电阻会导致控制回路断开，从而实现温度控制。
3.电子设备的保护：NTC热敏电阻还可以用于电子设备的过温保护。
当设备温度超过安全范围时，NTC热敏电阻会导致设备断电，以保护设备不受过热损坏。
4.温度补偿：在一些需要高精度测量的电路中，NTC热敏电阻可以用于温度补偿。
通过测量环境温度并补偿电路的工作，可以提高测量的准确性。
5.电池温度监测：在电池应用中，NTC热敏电阻可以用于监测电池的温度变化。
当电池温度过高时，可以及时采取措施，防止电池过热造成危险。
总结起来，NTC热敏电阻因其温度特性被广泛应用于温度测量、温度控制、电子设备保护、温度补偿和电池温度监测等领域。
通过对NTC热敏电阻原理及应用的理解，我们可以更好地利用其特性进行工程应用。
复合导电高分子材料的功能原理(精)
复合导电高分子材料的功能原理(精) 下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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复合型导电高分子材料的液体敏感行为研究进展
（ ｃ ｏ ｌ ｆＭ ａｅｉｌ ｃｅ ｃ ｎ ｇｎ ｅｉｇ，Ｚ ｅ ｇ ｈ ｕ Ｕｎｖ ｒｉ ， Ｓ ｈ ｏ ｔｒａｓＳ ｉｎ ｅａ ｄ Ｅｎ ｉｅｒｎ ｏ ｈ ｎ ｚ ｏ ｉｅ ｓｔ ｙ
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与 热 塑性 聚 合 物 共 混 Ｃ Ｃ 等 体 系 。本 文 对 Ｐ ｓ ’删 上 述 体 系 在 有 机 溶 剂 中 的 响 应 特 性 、 敏 行 为 影 响 液 因素 和 液 敏 机 制 等 几 方 面进 行 了 总 结 。
复合型导电高分子
复合型导电高分子导电高分子是一种特殊的高分子材料，具有导电性能，可以在电子器件和能源领域中发挥重要作用。
而复合型导电高分子则是基于导电高分子材料的改进和优化，通过与其他材料的复合，进一步提高导电性能和功能。
复合型导电高分子的制备方法多种多样，常见的包括物理混合、化学交联和共混等。
物理混合是将导电高分子与其他材料机械混合，形成导电高分子复合材料。
化学交联是通过化学反应将导电高分子和其他材料交联在一起，增加材料的稳定性和导电性能。
共混是将导电高分子与其他材料在溶液中共同溶解，然后通过溶剂挥发或其他方法使两种材料相互结合。
复合型导电高分子具有多种优点。
首先，与纯导电高分子相比，复合型导电高分子可以通过调整复合材料的组成和结构，实现导电性能的可调控。
其次，复合型导电高分子可以充分发挥不同材料的优势，提高材料的综合性能。
例如，将导电高分子与高分子基体复合，可以增加材料的韧性和可加工性；将导电高分子与无机材料复合，可以提高材料的导电性能和耐高温性能。
此外，复合型导电高分子还可以实现多功能化，通过调整复合材料的组成和结构，实现导电、光学、磁性等多种性能的集成。
复合型导电高分子在电子器件和能源领域中具有广泛应用。
在电子器件方面，复合型导电高分子可以用于柔性电子器件、光电器件、传感器等。
由于其柔韧性和可拉伸性，可以制备出可弯曲、可拉伸的电子器件，具有应用于可穿戴设备、可卷曲显示器等领域的潜力。
在能源领域方面，复合型导电高分子可以用于锂离子电池、超级电容器、太阳能电池等。
由于其导电性能和离子传输性能优异，可以提高电池和超级电容器的性能指标，提高能源存储和转换效率。
然而，复合型导电高分子也存在一些挑战和问题。
首先，导电高分子与其他材料的复合过程中，需要考虑材料的相容性和界面相互作用。
不同材料之间的相互作用可能会影响复合材料的导电性能和机械性能。
其次，复合型导电高分子的制备方法和工艺对材料性能的影响较大，需要进行精细的控制和优化。
复合型导电高分子材料的电阻-温度效应
复合型导电高分子材料的电阻－温度效应＊张学勇，李 斌，付朝阳，刘 坤（昆明理工大学化学工程学院，昆明６５０５００）摘要 分析了复合导电材料的导电机理，阐述了关于复合型导电高分子材料电阻－温度效应产生机理的研究进展。
指出了导电填料的种类、含量以及高分子基体的结构等因素对电阻－温度效应的影响程度。
通过对填料和基体进行改性和表面处理能有效提高温度效应的强度、稳定性和重复性。
还概述了相关电阻－温度效应的计算模型。
关键词 导电复合材料 电阻－温度效应 导电机理 ＰＴＣ强度 稳定性中图分类号：ＴＭ２４３ 文献标识码：ＡＲｅｓｉｓｔａｎｃｅ－Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｔｈｅ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｐｏｌｙｍｅｒ ＭａｔｅｒｉａｌｓＺＨＡＮＧ Ｘｕｅｙｏｎｇ，ＬＩ Ｂｉｎ，ＦＵ Ｚｈａｏｙａｎｇ，ＬＩＵ Ｋｕｎ（Ｆａｃｕｌｔｙ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｋｕｎｍｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｋｕｎｍｉｎｇ ６５０５００）Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｉｓ ａｎａｌｙｚｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｐｒｅｓｅｎｔ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ－ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｅｆｆｅｃｔ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｉｓ ｅｘｐｏｕｎｄｅｄ．Ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ｔｈｅ ｔｙｐｅ ａｎｄ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｆｉｌ－ｌｅｒｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｐｏｌｙｍｅｒ ｍａｔｒｉｘ ｔｏ ｔｈｅ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ－ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｅｆｆｅｃｔ ａｒｅ ｐｏｉｎｔｅｄ ｏｕｔ．Ｔｈｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ，ｓｔａｂｉｌｉｔｙａｎｄ ｒｅｐｅａｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ－ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｅｆｆｅｃｔ ｃａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｕｒｆａｃｅ ｔｒｅａｔ－ｍｅｎｔ ｏｎ ｆｉｌｌｅｒ ａｎｄ ｍａｔｒｉｘ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｔｈｅ ｒｅｌａｔｅｄ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ－ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｅｆｆｅｃｔ ｉｓ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｍａｔｅｒｉａｌ，ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ－ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｅｆｆｅｃｔ，ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ，ＰＴＣ ｉｎｔｅｎｓｉ－ｔｙ，ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ＊国家自然科学基金（５１１６７００８） 张学勇：男，１９８８年生，硕士生，主要从事过程测量与控制方面研究 Ｅ－ｍａｉｌ：ｘｙｚ８５２１＠１２６．ｃｏｍ 李斌：通讯作者，男，１９６５年生，博士，副教授，主要研究方向为过程测量与控制、传感器技术 Ｅ－ｍａｉｌ：ｋｍｌｂ＠ｖｉｐ．ｓｉｎａ．ｃｏｍ０ 引言复合型导电高分子材料是高分子基体与各种导电填料按一定的方式复合构成的复合材料［１］，主要有导电橡胶、导电塑料等。
NTC效应研究的开题报告
导电高分子复合材料的PTC/NTC效应研究的开题报告一、研究背景随着现代科技的快速发展，大量电子设备不断涌现，使用的电子元器件也越来越多。
在这些元器件中，导电高分子复合材料的应用逐渐得到了广泛的关注和应用。
导电高分子复合材料具有导电性好、机械强度高、耐化学性好、加工性能优良等优点，在电子元器件中应用非常广泛。
其中，PTC/NTC效应是导电高分子复合材料中的重要性质之一，其具有自我稳定、自适应等特点，因此在电子元器件、汽车工业等领域得到了广泛的应用。
然而，目前导电高分子复合材料中的PTC/NTC效应仍存在一些问题，例如：复合材料中的晶粒尺寸、熔体流动速度、气氛环境等因素，可能会影响PTC/NTC效应。
因此，对于导电高分子复合材料中的PTC/NTC效应进行深入研究，对于优化其性能具有重要意义。
二、研究目的本研究旨在通过系统地研究导电高分子复合材料中的PTC/NTC效应，探究其影响因素，为优化导电高分子复合材料的性能提供科学依据。
三、研究内容1. 探究不同晶粒尺寸对PTC/NTC效应的影响；2. 研究熔体流动速度对PTC/NTC效应的影响；3. 探究不同气氛环境下PTC/NTC效应的差异；4. 建立导电高分子复合材料中的PTC/NTC效应数学模型。
四、研究方法1. 采用化学合成法制备导电高分子复合材料；2. 利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线晶体学（XRD）等工具研究材料晶粒尺寸、熔体流动速度等因素对PTC/NTC效应的影响；3. 采用电学测试仪器对材料进行电学性能测试，分析PTC/NTC效应的差异；4. 基于研究数据，建立导电高分子复合材料中的PTC/NTC效应数学模型。
五、预期成果1. 揭示不同因素对导电高分子复合材料中PTC/NTC效应的影响机理；2. 建立导电高分子复合材料中PTC/NTC效应数学模型；3. 为优化导电高分子复合材料的性能提供科学依据。
复合型导电高分子
复合型导电高分子的性能、制备及研究摘要：介绍了复合型导电高分子的特性、共混和填充复合型导电高分子的性能、制备方法及其技术进展。
指出了它们的研究方向和应用前景。
关键词：复合型导电高分子；导电性能；共混；填充通常，高分子材料的体积电阻率约为1010～1020 Ω·cm 之间，因而被大量用作绝缘材料。
随着现代电子工业和作息技术等产业革命迅速发展，越来越需要具有导电功能高分子材料。
导电高分子由于其具有重量轻、易加工各种复杂形状以及电阻率在较大范围内可调等特点，在防静电、电磁屏蔽、微波吸收、电化学及催化等领域得到广泛的应用。
导电高分子按其结构组成和制备方法的不同可分为结构型和复合型两大类。
目前，复合型导电高分子材料所采用的复合方法主要有两种：一种是将亲水性聚合物或结构导电高分子与基本高分子进行共混，另一种则是将各种导电填料填充到基体高分子中。
1 共混复合型导电高分子基体高分子与亲水性聚合物或结构型导电高分子组成的共混物，不仅具有较好的导电性能和永久抗静电性能，而且其力学性能也得到明显地改善。
1.1 与亲水性聚合物共混[1，2]作为亲水性聚合物，目前以聚氧化乙烯(PEO)的共聚物占多数，这可能与PEO 同基体高分子相容性较好有关。
此外，还有聚乙二醇-甲基丙烯酸共聚物、聚乙二醇体系-聚酰胺或聚酯酰胺，环氧乙烷-环氧丙烷共聚物以及含有季铵盐基因的甲基丙烯酸酯类共聚物等。
日本Asahi 公司将ABS、HIPS 与亲水性PA 共混制得两种高性能抗静电复合材料Adion A 和AdionH, 尤其是后者在相对湿度较低的条件下也表现出较强的抗静电能力，且不受水洗和擦拭等影响。
在相对湿度为50 %、温度为23 ℃的环境中保存4 年后，抗静电性能无变化，机械性能不低于普通HIPS，其它性能则与普通HIPS 相同。
三洋化成工业公司开发的以聚醚为主的特殊嵌段共聚物与PMMA、ABS 和PA 等基体高分子组成的共混物也具有永久抗静电效果，且相容性较好。
导电性高分子材料的论述
导电性高分子材料的论述Development of Conductive Polymeric Material 姓名阿巴拜克力学号04300001 1 前言80年代以来作为高分子材料发展的一个新领域导电高分子材料的研究与开发已成为功能高分子材料研究的一个重要方面。
按导电本质的不同导电高分子材料分为复合型和结构型两种：前者是利用向高分子材料中加入各种导电填料来实现其导电能力而后者是从改变高分子结构来实现其导电能力1 2 复合型导电高分子材料复合型导电高分子材料是指经物理改性后具有导电性的材料一般是将导电性填料经改性后掺混于树脂中制成的。
根据导电填料的不同又可分为碳黑填充型及金属填充型，复合型材料是目前用途最广用量最大的一种导电材料。
碳黑填充型碳黑填充型导电材料是目前复合型导电材料中应用最广泛的一种。
一是因为碳黑价格低廉实用性强二是因为碳黑能根据不同的导电要求有较大的选择余地。
聚合物/碳黑体系电阻率可在108～1088之间调整不仅可以消除和防止静电还可以用作面装发热体。
电磁波屏蔽以及高导体电极材料等；三是导电持久稳定2。
碳黑填充型导电机理可用导电能带、隧道效应和场致发射来解释。
其突出特点是产品颜色只能是黑色而影响外观。
金属填充型导电材料金属填充型导电高分子材料起始于70年代初期开始仅限于金属粉末填充用于消除静电的场合或用于金、铁、铜粉配制导电粘合剂。
目前已使用的方法有表面金属化和填充金属型两种。
表面金属化即采用电镀、喷涂、粘贴等方法使塑料制品表面形成一层高导电金属；填充金属型是以聚合物为基材以金属粉末、金属丝、金属纤维等高导电材料为填充材料经适当混炼和成型加工后而得到的性能优异的导电材料3。
复合型导电高分子材料导电性主要取决于填料的分散状态4。
根据渗流理论原来孤立分散的填料微粒在体积分散达到某一临界含量以后就会形成连续的导电通路这时离子处于两种状态一是离子间发生物理接触电荷载流子可在连续的导体内流动二是离子间有粘接剂薄层存在以致载流子本身的激活而运动。
复合导电高分子导电机理的研究
摘要 (2)第一章前言 (1)1．1导电高分子材料概述 (2)1．2导电高分子材料应用 (3)1．3复合型导电高分子材料的构成 (5)1．4复合型导电高分子材料的分类、国内外发展现状 (6)1.4.1 抗静电剂填充型 (6)1.4.2金属填充型 (7)1.4.3碳系填充型 (8)第二章炭黑填充型导电高分子 (10)2.1炭黑填充剂高分子导电材料 (10)2.2导电炭黑具备的特点 (11)2.3炭黑填充剂导电高分子制备 (13)第三章炭黑填充型导电高分子导电机理研究 (15)3.1导电机理综述 (15)3.2渗流理论 (15)3.3隧道效应理论 (18)3.4场致发射效应理论 (19)3.5导电机理分析 (20)第四章结论 (21)4.1基体聚合物的影响 (21)4.2导电填料的影响 (21)4.3制备方法及制备工艺的影响 (22)4.4其他因素的影响 (22)4.5小结 (23)第五章展望 (24)参考文献： (26)摘要导电高分子材料是20世纪70年代发展起来的一个新的研究领域，在化学电源的电极材料、修饰电极和酶电极、电色显示等方面有着广阔的应用前景。
导电高分子特殊的结构和优异的物理化学性能使它成为材料科学的研究热点,作为不可替代的新兴基础有机功能材料之一,导电高分子材料在能源、光电子器件、信息、传感器、分子导线和分子器件,以及电磁屏蔽、金属防腐和隐身技术上有着广泛、诱人的应用前景。
到目前为止,导电高分子在分子设计和材料合成、掺杂方法和掺杂机理、可溶性和加工性、导电机理、光、电、磁等物理性能及相关机理以及技术上的应用探索都已取得重要的研究进展。
本文介绍了复合导电高分子材料的结构，应用。
并运量子力学隧道效应理论、渗流理论，场致发射效应理论对炭黑填充的复合型导电高分子材料导电机理进行了探讨，对影响导电性能的因素做了分析。
综述了近些年来国内外复合型导电高分子材料研究领域的进展状况。
关键字：导电高分子材料、炭黑填充剂、导电机理Abstract：The electric conduction high polymer material is a new research area which the 20th century 70's develop, in chemistry power source electrode material, decorates the electrode and the enzyme electrode, the electricity color demonstrated and so on the aspects have the broad application prospect.The electric conduction high polymer special structure and the outstanding physical chemistry performance causes it to become the materials science the research hot spot, took cannot be substituted one of emerging foundation organic Functional Materials, the electric conduction high polymer material in the energy, the photoelectron component, the information, the sensor, the molecular wire and the molecular component, as well as in the electromagnetic screen, the metal anticorrosion and the stealth technology has widely, the attractive application prospect.So far, the electric conduction high polymer in physical performance and the correlation mechanism as well as the technical and so on in molecular design and material synthesis, doping method and doping mechanism, solubility and workability, electric conduction mechanism, light, electricity, magnetism application exploration all has made the important research progress.This article introduced the compound electric conduction high polymer material structure, the application.And transported the quantum mechanics tunnel effect theory, the transfusion theory, the field emission effect theory the multi-skill electric conduction high polymer material electric conduction mechanism which filled to the carbon black has carried on the discussion, to affected the electric conductivity the factor to make the analysis.Summarized recent year the domestic and foreign multi-skill electric conduction high polymer material research area progress condition.Key words：conductive polymer materials，carbon black filling, electrical conductivity mechani sm，第一章前言长期以来,高分子材料由于具有良好的机械性能,作为结构材料得到了广泛的应用。
复合型热敏电阻
复合型热敏电阻复合型热敏电阻是一种能够根据温度变化而改变电阻值的电子元件。
它由热敏元件和固定电阻组成，可以根据不同的温度范围选择不同的热敏元件和固定电阻。
复合型热敏电阻被广泛应用于温度测量、温度补偿、温度控制等领域。
复合型热敏电阻的工作原理是基于热敏效应。
热敏效应是指物质在温度变化下产生的电阻率变化。
复合型热敏电阻的热敏元件通常由金属氧化物或半导体材料制成。
这些材料在不同温度下具有不同的电阻率，随着温度的升高或降低，热敏元件的电阻值也会相应地发生变化。
复合型热敏电阻的固定电阻通常由金属或合金材料制成，用来限制电流并提供稳定的工作条件。
固定电阻的阻值可以根据需要进行选择，以适应不同的应用场景。
固定电阻和热敏元件通过焊接或连接器连接在一起，形成复合型热敏电阻。
复合型热敏电阻的特性是温度和电阻值之间存在一种明确的关系。
一般来说，随着温度的升高，复合型热敏电阻的电阻值会减小；反之，温度的降低会使电阻值增加。
这种关系可以通过查表或使用温度-电阻曲线来表示。
根据这个关系，可以通过测量复合型热敏电阻的电阻值来推导出温度的变化。
复合型热敏电阻具有响应速度快、精度高、稳定性好等优点，使其在许多领域得到了广泛应用。
例如，在温度测量方面，复合型热敏电阻可以用来测量液体、气体、固体等各种物质的温度。
在温度补偿方面，复合型热敏电阻可以用来补偿其他元件或电路在温度变化下的性能变化。
在温度控制方面，复合型热敏电阻可以用来监测和控制温度，以实现自动化控制。
除了上述应用之外，复合型热敏电阻还可以用于电子设备的保护。
当电子设备发生过热或过载时，复合型热敏电阻的电阻值会发生急剧变化，从而触发保护机制，以防止设备的损坏。
这种保护机制在电源、电动机、变压器等设备中得到了广泛应用。
总结起来，复合型热敏电阻是一种能够根据温度变化而改变电阻值的电子元件。
它的工作原理是基于热敏效应，通过热敏元件和固定电阻的组合实现温度测量、温度补偿、温度控制以及电子设备保护等功能。
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复合型导电高分子的NTC效应
【摘要】复合型导电高分子在温度场中可以表现出正温度系数（PTC）和负温度系数（NTC）效应，相对于NTC效应，PTC效应已经在产生机理、材料制备、影响因素等方面被研究者广泛研究。
本文综述了熔融态复合型导电高分子、复合型导电高分子泡沫和各向异性复合型导电高分子的NTC效应，概括了降低或消除NTC效应的方法，并对NTC材料的应用前景进行了展望。
【关键词】导电；高分子；NTC效应；复合材料
导电高分子复合材料（conductive polymer composites, CPCs）对温度场的响应行为主要表现为PTC和NTC效应，PTC材料已经在电路过流保护元件、自限温加热器、装置温度和温敏传感器等领域广泛应用。
一方面，PTC材料在熔融态下往往伴随着NTC效应，这限制了PTC材料的推广应用；另一方面，NTC材料可以用来作为灵敏开关与警报装置相连，用于需要温度限制的领域。
此，对CPCs 的NTC效应的研究具有重要的意义。
本文综述了熔融态CPCs、CPCs泡沫、各向异性CPCs的NTC效应，概括了消除或降低NTC效应的方法，并对CPCs的NTC效应的应用前景进行了展望。
1.各向同性复合型导电高分子的NTC效应
1.1熔融态下复合型导电高分子的NTC效应
复合型导电高分子的电阻率随温度的升高而增大，表现为PTC效应，在高分子转变温度（Tg或Tm）处电阻率达到最大值，然而随着温度的继续升高，电阻率表现为下降的趋势，呈现出NTC效应，其典型的PTC复合材料阻温曲线图一般分为三个明显的区域：随温度的升高，复合材料电阻率逐渐增大；温度继续升高，复合材料电阻率迅速增加（可增大1.5-8个数量级），并达到一个极限值，发生导体到绝缘体的转变，呈现PTC效应；此后，复合材料电阻率随温度升高而下降，呈现NTC效应。
1.2复合型导电高分子泡沫的NTC效应
NTC效应一般发生在熔融态的复合型导电高分子，由于高分子基体粘度的降低，导电填料重新组装形成导电网络，这种NTC效应往往会限制PTC材料的使用。
但是利用固态复合型导电高分子中的NTC效应却可以用来制备灵敏开关，用于需要温度限制的领域，当温度过高时，因NTC材料电阻下降，回路产生电流增大，连接警报系统。
研究者已经制备出了具有稳定可重复性NTC效应的碳纳米管（CNTs）/聚氨酯CPCs泡沫，用扫面电镜（SEM）观察到其微观结构是由一系列包裹CO2气体的闭孔泡沫组成。
其NTC效应如图2所示。
图2CNTs/PU复合型导电高分子泡沫的NTC效应
研究者对此提出了新的NTC效应机理，加热过程中CO2气体受热膨胀，气体压力增大，挤压泡孔壁导致材料泡孔壁变薄，使其中的CNTs变得更加舒展，更易形成导电网络，因此出现了NTC效应。
如果气体分数大，则受热膨胀产生的压力就会更大，如果基体高分子的弹性模量小，受挤压后变形更容易，这样就会产生更强的NTC效应现象。
2.各向异性复合型导电高分子的NTC效应
各向异性CPCs因为其导电填料的取向作用，使复合型导电高分子在沿取向方向的电学、力学等性能得到极大提高，对各向异性CPCs与各向同性CPCs一
样，各向异性CPCs随温度升高，在PTC效应后呈现出NTC效应，但是在沿导电填料取向方向和垂直于导电填料取向方向其PTC和NTC效应的强度存在明显不同。
研究者发现垂直于取向方向往往呈现出更强的PTC和NTC效应，他们认为这是因为在平行于取向方向上，导电填料能良好接触形成良好的导电通路；而在垂直于取向方向上，导电通路数目较少，随温度的升高，高分子基体膨胀对前者的影响要比后者小的多。
当温度高于高分子基体转变温度时，在垂直于取向方向上，由于导电填料的团聚形成许多新的导电通路，所以出现了很强的NTC效应。
3.NTC效应的降低或消除
PTC材料在熔融态下呈现出的NTC效应限制了PTC材料的推广应用，因此如何消除或避免NTC效应对于PTC材料具有重要的意义，本文总结了近来消除或降低NTC效应的常用方法。
NTC效应的产生主要是熔融态下，由于高分子基体粘度降低和导电填料的运动能力增大，导电填料重新分布形成导电网络造成复合型导电高分子电阻率下降。
因此，消除或降低NTC效应主要是增强导电填料和高分子基体之间的相互作用，主要包括:（1）导电填料的表面处理，如表面氧化、高温氧化、偶联剂处理。
（2）聚合物基体改性。
如聚合物分子链末端接枝与填料相互作用活性的官能团。
（3）交联。
如化学交联和辐射交联，但是由于化学交联需要发生在高分子熔点以上，而辐射交联在高分子基体的Tm以下也可以进行，辐射交联相对更加优异。
同时，研究者发现采用两相聚合物基体代替单一聚合物基体，可降低导电填料的逾渗值，有利于NTC效应的降低。
4.结束语
复合型导电高分子可以在温度场中呈现出PTC效应和NTC效应，PTC材料已经应用于自限温加热元件、电路过电流保护元件等领域，制备具有NTC效应的复合型导电高分子材料可以用来作为灵敏开关、温度传感器等，克服陶瓷基NTC材料不易加工、难成型、价格高等缺点，但是目前报道具有NTC效应的复合型导电高分子主要是指熔融态下的CPCs，固态NTC CPCs材料的报道少，NTC 效应的产生机理也需要进一步探讨。
因此，NTC效应的研究、具有NTC效应的固态复合型导电高分子的研究等将是研究者将来的重点，这在另一面也有助于消除或降低PTC材料的NTC效应。
【参考文献】
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