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研究生:徐文凱
論文名稱:表面鍍銀之空心二氧化矽粒子摻混矽酮橡膠系統之壓阻特性探討
指導教授:金惟國
學位類別:碩士
校院名稱:國立清華大學
系所名稱:化學工程學系
學門:工程學門
學類:化學工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2006
畢業學年度:94
語文別:中文
論文頁數:83
中文關鍵詞:導電高分子複合材料
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本實驗為利用壓力作用於導電複合材料,探討複合材料因壓力而導致滲透(Pressure-Induced Percolation Transition,PIPT) 的現象。本系統為使用電阻低且具有高熱穩定性、低膨脹率、尺寸安定性、低密度及耐溶劑的無機填充物-鍍銀的空心玻璃球,與具有良好的彈性、受力後有良好的恢復性與熱穩定高之基材-矽酮橡膠。藉由不同膠材比例與導電粒子填充量所製成的導電複合材料,觀察其電阻隨壓力變化的曲線,以瞭解PIPT的行為模式。
PIPT現象的觀察中,我們發現導電複合材料由壓力使得電阻改變的相關影響因素有:1.導電複合材料的厚度;2.導電粒子的填充量;3.高分子基材的性質;4.重複加壓後複材的回復性
實驗結果顯示,導電複材的硬化條件必須考慮粒子的添加,硬化條件為150°C/2hr。高分子基材矽酮橡膠,A膠比例愈高交聯程度愈低,受力後的形變量愈大,故3A1B最容易形成PIPT;導電複材的粒子添加量愈多,PIPT所需要的壓力就愈小,不過粒子的添加會造成複材的交聯程度降低;導電複材的膜厚雖然與受力的形變量無關,不過會影響粒子的接觸機率,膜厚愈薄愈容易形成PIPT。在重複壓力測試中,1A1B重複壓力測試的回復性良好,不過A膠的比例增加,雖然達到PIPT的壓力減少,但重複壓力後使得粒子位移而無法回復,沒有壓力再現性,故提高A膠比例與提高粒子填充量可以在低壓時達到PIPT。
摘要 Ⅰ
章節目錄 Ⅱ
圖目錄 Ⅴ
表目錄 Χ
第一章 緒論 1
第二章 基礎理論與文獻回顧 4
2-1導電性高分子 4
2-2導電性高分子複合材料 4
2-2-1簡介 4
2-2-2高分子基材 4
2-2-3導電填充物 6
2-2-3導電機制 7
2-3矽酮橡膠 12
2-3-1簡介 12
2-3-2矽酮聚合物之命名 13
2-4壓阻性導電複合材料之簡介 15

第三章 研究方法及步驟 18
3-1實驗藥品 18
3-2儀器及設備 19
3-3實驗流程圖 20
3-4研究內容與步驟 21
3-4-1導電粒子型態學分析 21
3.4.2矽酮橡膠物性分析 21
3-4-3複合導電膜的製備 22
3-4-4複合導電膜的物性分析 22
3-4-4複合導電膜電性及壓阻性分析 23
第四章 結果與討論 25
4-1導電粒子的性質 25
4-2矽酮橡膠之性質分析 28
4-2-1熱性質分析 28
4-2-2壓力-形變量分析 29
4-2-2.2添加粒子的膠材TMA分析 30
4-3導電複合材料之壓阻行為 41
4-3-1導電複材的臨界體積分率 41
4-3-2導電複材的 PIPT(Pressure-Induced Percalation Transition)現象........................................42
4-3-2.1複材厚度與粒子含量對PIPT之影
響 42
4-3-2.2 不同基材下的PIPT行為 43
4-3-3 重覆加壓之複材PIPT行為探討分析 55
4-4導電複合材料截面型態學分析 68
第五章 結論 78
參考文獻 80
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5. 黃志豪,碩士論文,國立清華大學,2002
6. 何浚碩,碩士論文,國立清華大學,2003
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