本發(fā)明屬于導(dǎo)電高分子復(fù)合材料,涉及一種智能導(dǎo)電復(fù)合材料及制備方法,可應(yīng)用于電磁屏蔽領(lǐng)域。
背景技術(shù):
本發(fā)明是一種針對(duì)電磁屏蔽領(lǐng)域提出的智能導(dǎo)電復(fù)合材料,通過材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制備,使材料中的導(dǎo)電顆粒在外電磁場(chǎng)誘導(dǎo)下產(chǎn)生取向而顯著提高復(fù)合材料的定向?qū)щ娦阅?,從而提高其電磁屏蔽效能。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,電子電氣設(shè)備不斷向集成化和微型化方向發(fā)展,由此帶來的電磁干擾危害日益嚴(yán)重。導(dǎo)電硅橡膠是將一種或多種填充材料與高分子硅橡膠和其他助劑充分混合,經(jīng)擠出成型或注射成型方法加工而成的復(fù)合材料。導(dǎo)電硅橡膠作為一種能通過產(chǎn)生吸收或反射損耗有效削弱或抑制電磁干擾危害的復(fù)合型彈性體,已成為目前一種新興的電磁屏蔽材料??臻g電磁場(chǎng)特別是其方向經(jīng)常因設(shè)備安裝、維護(hù)等而發(fā)生變化,電磁屏蔽材料如果能夠隨電磁場(chǎng)變化而出現(xiàn)結(jié)構(gòu)調(diào)整,實(shí)現(xiàn)材料性能的優(yōu)化,抗電磁干擾更加有效。因此電磁場(chǎng)方向屏蔽材料的智能化是發(fā)展的最主要趨勢(shì)之一,其中針對(duì)波動(dòng)電磁場(chǎng)開發(fā)材料隨動(dòng)性、取向性等智能性又是當(dāng)前的最前沿趨勢(shì)。專利CN101724361B(申請(qǐng)日:2008年12月30日,公開日:2011年12月7日)公開了一種各向異性導(dǎo)電膠和導(dǎo)電膜以及電連接方法,該導(dǎo)電膠由下列成分制備:(1)20-40w%的可交聯(lián)固化樹脂,其中,至少部分為光固化樹脂,至少部分為熱固化樹脂;(2)5-20w%的活性單體;(3)總量為1-8w%的熱固化劑和光固化劑;(4)10-40w%的熱塑性樹脂;(5)可選的3-15w%的增塑劑;以及(6)20-70w%的導(dǎo)電顆粒。該材料的各向異性是在使用時(shí)加壓固化獲得加壓方向?qū)щ?,非壓力方向不?dǎo)電,且固化后性能不再發(fā)生變化。另外,該材料采用熱固性樹脂作為基體,沒有彈性,不能作為彈性密封材料,而是用于帶有不透明電路或?qū)щ娫幕逯g的電連接。專利號(hào):ZL201010112057(公開號(hào):101775205A,專利申請(qǐng)日:2010年2月9日,公開日2010年7月14日)公開了一種各向異性感壓導(dǎo)電橡膠及其制備方法,用于印刷電路板可靠性測(cè)試,也可以用來制造各種壓敏傳感器。該橡膠質(zhì)量組成:聚合性樹脂100份,白炭黑1-3份,交聯(lián)劑5-10份,球形導(dǎo)電顆粒80-100份,硅烷偶聯(lián)劑0.1-0.3份,防老劑0.5-3份,消泡劑0-0.1份,防沉劑0-0.1份,溶劑乙酸乙酯10份。制備時(shí)將混合攪勻后的液體材料涂覆在模具中,在≥4000高斯電磁場(chǎng)中,60℃保持4小時(shí)以上,從模具上揭下即得。本橡膠可用于高密度線路板測(cè)試,在測(cè)試基板最小間距為0.25mm,最小焊盤面積0.05mm2以下,壽命達(dá)15000次。此專利在制備時(shí)疊加了磁場(chǎng),但磁場(chǎng)只是起磁化作用,使填充的導(dǎo)電顆粒具有磁性;同時(shí),其中的磁性顆粒為球形,使得其填充分?jǐn)?shù)高達(dá)80份以上,成本高,而且由于球形顆粒的表面張力最小,在膠體中的沉降阻力最小,因此容易發(fā)生沉降而使其分布不均勻。該橡膠使用時(shí)是單一結(jié)構(gòu),在固體狀態(tài)下工作。此外,該專利并未報(bào)道出這種導(dǎo)電橡膠的各向異性指標(biāo)。專利CN201210011604.7(申請(qǐng)日:2012年1月13日,公開日:2012年7月25日)公開了一種各向異性導(dǎo)電橡膠及其制備方法,應(yīng)用于機(jī)器人皮膚的敏感材料。其原料(按質(zhì)量份)構(gòu)成為:液體硅橡膠100份;補(bǔ)強(qiáng)填料2-5份;一維導(dǎo)電組份6-15份;石腦油或乙酸乙酯10份。其制備方法是在將各組份混合均勻后澆注在模具中,將模具置于強(qiáng)度不小于400V/m的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,室溫下靜置至固化成型,脫模即得。該發(fā)明橡膠邵氏硬度為45-53,各向異性電阻率差別在105量級(jí)以上。該材料的基礎(chǔ)電阻率在10-1~105Ω·m,阻值較大,不適合作為電磁屏蔽導(dǎo)電材料。而且該材料也是單一結(jié)構(gòu),固態(tài)下使用。專利CN1876705(申請(qǐng)日:2006年7月13日,公開日:2006年12月13日)公開了一種用于溫度和應(yīng)力傳感器的聚合物導(dǎo)電復(fù)合材料及制備方法,屬于基本電氣元件領(lǐng)域。本發(fā)明復(fù)合材料的組成為彈性聚合物70-95%,磁性導(dǎo)電填料0.1-20%,惰性填料0-4%,其它助劑0.1-6%;導(dǎo)電填料通過在聚合物的液-固轉(zhuǎn)變中施加磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)在聚合物中定向排列。這種材料的電阻率顯示正溫度系數(shù)、正拉力系數(shù)、負(fù)壓力系數(shù)、正剪力系數(shù)開關(guān)效應(yīng),因此,可用于制造新型PTC電阻器、應(yīng)力傳感器、扭矩傳感器及相應(yīng)的過載保護(hù)器件。該專利發(fā)明的磁性導(dǎo)電填料很少,電阻率在102~1014Ω·m,阻值極大,不適合作為電磁屏蔽導(dǎo)電材料。而且該材料也是單一結(jié)構(gòu),制備時(shí)材料固化,使用狀態(tài)為固態(tài),不能隨外場(chǎng)而變化。此外,該專利并未報(bào)道出這種導(dǎo)電橡膠在磁場(chǎng)作用下制備帶來的各向異性指標(biāo)。專利201310385127.5(申請(qǐng)日:2013年8月29日,與本申請(qǐng)為同一發(fā)明人)提供了一種適用于寬頻范圍的電磁屏蔽用結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電硅橡膠及其制備方法。該發(fā)明所提供的結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電硅橡膠采用雙層結(jié)構(gòu),上下兩層均為導(dǎo)電硅橡膠組合物,并在兩層間涂覆一層絕緣粘層。其導(dǎo)電硅橡膠組合物的組成按重量百分比含有:(1)64.29wt%的填充材料;(2)30.14wt%的3450A膠;(3)3.93wt%的3450B膠;(4)0.02wt%的抑制劑;(5)1.5wt%的交聯(lián)劑;(6)0.12wt%的催化劑,該結(jié)構(gòu)體現(xiàn)出良好的寬頻屏蔽效能,但仍然是在固態(tài)下使用,不具備隨外場(chǎng)變化而性能改變的特點(diǎn)。為了有效控制材料制備經(jīng)濟(jì)性,國(guó)外成功開發(fā)了智能化的材料制備工藝技術(shù)。JinS(JinS,SherwoodRC,MottineJJ,etal.New,Z-directionanisotropicallyconductivecomposites.JournalofAppliedPhysics,1988,64(10):6008-6010)在優(yōu)選材料基礎(chǔ)上,誘導(dǎo)微珠在彈性體中自發(fā)排列,成功得到可以單方向?qū)щ姷碾姶牌帘误w。BrevalE(BrevalE,KlimkiewiczM,ShiYT,etal.Magneticalignmentofparticlesincompositefilms.Journalofmaterialsscience,2003,38(6):1347-1351)誘導(dǎo)鐵粒子在聚合物薄膜中有序排列,發(fā)現(xiàn)聚合物出現(xiàn)了導(dǎo)電各向異性,并且導(dǎo)電各向異性隨著外加電壓頻率的增大而降低。盡管結(jié)構(gòu)誘導(dǎo)和自組裝技術(shù)在材料上得到初步應(yīng)用,但相關(guān)工藝性能仍有待提高。PrasseT(PrasseT,FlandinL,SchulteK,etal.Insituobservationofelectricfieldinducedagglomerationofcarbonblackinepoxyresin.Appliedphysicsletters,1998,72(22):2903-2905)利用外場(chǎng)誘導(dǎo)環(huán)氧樹脂基體內(nèi)的碳纖維進(jìn)行自組裝取向排列,使材料在垂直碳纖維排列方向上的電導(dǎo)率達(dá)到平行于碳纖維排列方向的100倍,遠(yuǎn)高于同類材料的電導(dǎo)率,并使得材料在電磁環(huán)境下應(yīng)用具有比未施加電磁環(huán)境時(shí)具有更高的電導(dǎo)率。KimuraT(KimuraT,AgoH,TobitaM,etal.Polymercompositesofcarbonnanotubesalignedbyamagneticfield.Advancedmaterials,2002,14(19):1380-1383)等人在外磁場(chǎng)下對(duì)聚酯基體中的MWCNTs進(jìn)行自組裝誘導(dǎo),使材料某一取向電導(dǎo)率比同類材料取向提高10倍以上。另外,國(guó)外也開發(fā)了大量材料組分體系,以匹配材料結(jié)構(gòu)誘導(dǎo)與自組裝技術(shù)。在基體材料上應(yīng)用了如樹脂、聚酯、聚苯硫醚、聚毗咯、聚唾吩、聚哇林等聚合物,在導(dǎo)電粒子材料上應(yīng)用了如有機(jī)纖維、碳纖維、碳納米管、氮化硼、氧化鋁、碳化硅在內(nèi)的很多材料并組合優(yōu)選,從而最大限度保證了材料的屏蔽效果與使用穩(wěn)定性。綜合以上所述,目前導(dǎo)電復(fù)合材料專利所存在的問題包括:(1)采用球形導(dǎo)電/導(dǎo)磁顆粒填充,填充量大,取向不顯著,且制備過程中易發(fā)生沉降;(2)采用電磁場(chǎng)誘導(dǎo)的自適應(yīng)材料其基材均為樹脂、聚酯或其他熱固/塑性聚合物,而沒有采用彈性體材料,不能作為電磁屏蔽密封材料使用;(3)磁場(chǎng)/電場(chǎng)誘導(dǎo)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)單一,而且使用時(shí)都是固體結(jié)構(gòu),這樣使用時(shí)導(dǎo)電顆粒不能隨著電磁波方向的改變?nèi)∠?,即使用時(shí)無智能特性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明針對(duì)目前存在的技術(shù)問題,提供了一種智能導(dǎo)電復(fù)合材料及其制備方法,發(fā)明采用封閉夾層結(jié)構(gòu),特別是內(nèi)層液態(tài)結(jié)構(gòu),使導(dǎo)電顆粒隨外場(chǎng)電磁波變化而自動(dòng)取向,從而實(shí)現(xiàn)材料導(dǎo)電及電磁屏蔽效能相應(yīng)變化。一種智能導(dǎo)電復(fù)合材料,其特征在于,該材料采用封閉多層結(jié)構(gòu),外層為固體導(dǎo)電復(fù)合材料,內(nèi)層為液體導(dǎo)電復(fù)合材料。其外層導(dǎo)電復(fù)合材料的組成按重量百分比含有:①20-60wt%的導(dǎo)電/導(dǎo)磁顆粒;②35-75wt%液體硅橡膠;③1.0-5.0wt%的交聯(lián)劑;④0.1-0.2wt%的助劑;其內(nèi)層導(dǎo)電復(fù)合材料的組成按重量百分比含有:①20-60wt%的導(dǎo)電顆粒;②40-80wt%有機(jī)溶劑。其制備過程包括以下步驟:(1)在真空攪拌機(jī)中按照上述配方加入液體硅橡膠,依次加入交聯(lián)劑、助劑,真空狀態(tài)下連續(xù)攪拌至均勻,制成外層基膠;(2)在真空攪拌機(jī)中放入步驟(1)制得的基膠和導(dǎo)電顆粒在真空狀態(tài)下連續(xù)攪拌至均勻制得液體外層導(dǎo)電復(fù)合材料;(3)在攪拌分散裝置中按照上述配方加入有機(jī)溶劑和導(dǎo)電顆粒,攪拌分散均勻,得到內(nèi)層液體導(dǎo)電材料;(4)將步驟(2)制得的液體外層導(dǎo)電復(fù)合材料注入凸形模具通過擠壓成型的方法硫化成凹形樣片,得到外層導(dǎo)電復(fù)合材料;(5)按照步驟(4)制得的兩片凹形外層導(dǎo)電復(fù)合材料,兩凹形面相對(duì),形成中空結(jié)構(gòu),將其放置在擠壓成型模具中,接觸面間加入步驟(1)制得的基膠,加壓擠出多余基膠,得到中空結(jié)構(gòu)外層復(fù)合材料;(6)按照步驟(5)制得的中空結(jié)構(gòu)外層復(fù)合材料,將步驟(3)制得的內(nèi)層液體導(dǎo)電材料注入中空結(jié)構(gòu)中,隨后用步驟(1)制得的基膠封堵注入孔,硫化得到智能導(dǎo)電復(fù)合材料。進(jìn)一步,所述的液體硅橡膠為乙烯基封端聚二甲基硅氧烷,對(duì)應(yīng)1.0-5.0wt%的交聯(lián)劑;助劑為0.01-0.05wt%的炔醇抑制劑和0.1-0.4wt%的催化劑;交聯(lián)劑為線性甲基氫聚硅氧烷;催化劑為卡爾斯特鉑催化劑,相應(yīng)的硫化溫度165~205℃,硫化時(shí)間5~10min以及硫化壓力10MPa。進(jìn)一步,所述的液體硅橡膠為液體硅橡膠為α,ω-端羥基聚二甲基硅氧烷,對(duì)應(yīng)3~5wt%的交聯(lián)劑,助劑為0.10~0.17wt%的催化劑;交聯(lián)劑為乙烯基三丁酮肟基硅烷,催化劑二丁基二月硅酸錫,相應(yīng)的硫化溫度為室溫~60℃,時(shí)間30分鐘~24小時(shí),硫化壓力10MPa。進(jìn)一步,所述的有機(jī)溶劑為乙醇,甘油或N-甲基吡咯烷酮。進(jìn)一步,所述的導(dǎo)電顆粒為各種金屬纖維或金屬包覆纖維。發(fā)明原理導(dǎo)電復(fù)合材料的導(dǎo)電性依據(jù)基體中填充導(dǎo)電顆粒之間的隧道效應(yīng)和導(dǎo)電通路來實(shí)現(xiàn)。在所有形狀的填充顆粒中,球形顆粒的比表面積最小,因此顆粒接觸的通道也最少,同時(shí)由于金屬顆粒密度大于硅橡膠基體,制備過程中球形顆粒因阻力小而極易產(chǎn)生嚴(yán)重沉降。本發(fā)明采用顆粒,特別是采用片狀、纖維狀和樹枝狀顆粒,在相同添加量的情況下,相比球形顆粒,前者接觸通道更多,有利于改善導(dǎo)電性和力學(xué)性能,換句話說,要達(dá)到相同的導(dǎo)電性能,狀導(dǎo)電顆粒的填充質(zhì)量更低,特別是純纖維狀顆粒,其重量填充比可低至20wt%。過高的顆粒填充量會(huì)使導(dǎo)電復(fù)合材料的流動(dòng)性變差,因此導(dǎo)電復(fù)合材料中導(dǎo)電顆粒的重量填充比最高不超過60wt%。同時(shí)填充顆粒不易產(chǎn)生沉降。導(dǎo)電導(dǎo)磁顆粒在電磁場(chǎng)作用下會(huì)發(fā)生取向排列,特別是纖維類導(dǎo)電導(dǎo)磁顆粒。本專利采用液體內(nèi)層的封閉夾層結(jié)構(gòu),外層結(jié)構(gòu)保證基本導(dǎo)電性能并為液體中間提供結(jié)構(gòu)支撐,利用外加電磁場(chǎng)的作用使內(nèi)層纖維顆粒在低黏度有機(jī)溶劑中發(fā)生取向排列,從而使其導(dǎo)電性和電磁屏蔽性能隨電磁場(chǎng)方向發(fā)生變化,實(shí)現(xiàn)智能特性。以外加磁場(chǎng)為例,磁介質(zhì)在磁場(chǎng)中將受到磁力作用。材料的磁導(dǎo)率μ:式中,B為磁感應(yīng)強(qiáng)度,H磁場(chǎng)強(qiáng)度??諝獾拇艑?dǎo)率μ0=1。利用電磁動(dòng)力學(xué)中鏡像法,類比電磁中電荷與電場(chǎng)的乘積可以推導(dǎo)出該電荷在電場(chǎng)中的受力情況,引入磁荷概念,即磁荷與磁場(chǎng)的乘積可以推導(dǎo)出該電荷在磁場(chǎng)中的受力情況。所以可推導(dǎo)出以下相關(guān)公式:F=qn×H(2)qn=ρ×S(3)ρ=H×χ×μ0(4)式(2)~(4)中,qn為磁荷而ρ表示磁荷密度,S為金屬填充粉受力面截面面積,χ為磁化率。式(5)可由磁化率與相對(duì)磁導(dǎo)率的關(guān)系方程推到而來,公式中μ為金屬粉的磁導(dǎo)率。通過上述公式整理可得到磁場(chǎng)中金屬粉單一方向上受力大小為:F=(μ-μ0)×(B/μ0)2×S(6)以金屬鎳?yán)w維粉在磁場(chǎng)中受力為例進(jìn)行計(jì)算。金屬鎳?yán)w維(圓形截面,半徑10μm)的磁導(dǎo)率μ為2000,在磁場(chǎng)強(qiáng)度B為0.12T的磁場(chǎng)中的受力大?。篎=μ×χ×H×S=(μ-μ0)×(B/μ0)2×S=9.04×10-9N材料的微觀結(jié)構(gòu)直接影響其性能。在電磁場(chǎng)力的作用下,導(dǎo)電顆粒會(huì)發(fā)生定向排列,從而使材料在不同方向體現(xiàn)出不同的性能,沿著排列方向其導(dǎo)電性提高,而垂直排列方向其導(dǎo)電性變差,即材料體現(xiàn)出明顯的導(dǎo)電各向異性。而材料的電磁屏蔽性能與其導(dǎo)電性直接相關(guān),因此不同方向上材料對(duì)電磁波的屏蔽效能也不同。本發(fā)明的智能導(dǎo)電復(fù)合材料利用材料內(nèi)部粒子誘導(dǎo)的方法,從材料微觀結(jié)構(gòu)內(nèi)部入手,以更精確的方法對(duì)材料結(jié)構(gòu)和組織方式進(jìn)行配置和優(yōu)化,并結(jié)合材料微結(jié)構(gòu)自身的屬性,自發(fā)優(yōu)化排列材料結(jié)構(gòu)并適應(yīng)相關(guān)的電磁環(huán)境,從而有效提高材料性能。本發(fā)明的特點(diǎn)包括:(1)選用導(dǎo)電顆粒填充,抗沉降性好,填充量少,因此重量輕,成本低;(2)采用多層結(jié)構(gòu),特別是設(shè)計(jì)中間液體層,實(shí)現(xiàn)智能取向。在服役時(shí),隨外電磁場(chǎng)方向的改變導(dǎo)電復(fù)合材料中間液體層中的導(dǎo)電顆粒排列取向隨之發(fā)生變化,從而使材料最優(yōu)的導(dǎo)電性和電磁屏蔽效能方向始終隨著電磁場(chǎng)的改變而變化,從而實(shí)現(xiàn)材料的智能化;(3)采用硅橡膠作為導(dǎo)電復(fù)合材料的基體,得到的導(dǎo)電復(fù)合材料為彈性體,實(shí)現(xiàn)防塵和電磁屏蔽密封雙重功效,便于電力電子行業(yè)中的設(shè)備安裝和維護(hù),保障設(shè)備清潔,抵制電磁干擾,從而保障電力電子設(shè)備可靠運(yùn)行。具體實(shí)施方式下面通過具體的處理實(shí)例,來說明本發(fā)明的效果。以下外層所用填料為片狀鎳包石墨粉,含鎳量75wt.%,平均粒度75μm,松裝密度1.41g/cm3。內(nèi)層材料所用填料為鎳包碳纖維,含鎳量75wt.%,纖維直徑為10μm,平均長(zhǎng)度為100μm。本發(fā)明所列舉的實(shí)施例僅作為說明本發(fā)明用,本發(fā)明的保護(hù)以權(quán)利要求書描述為準(zhǔn)。實(shí)施例1:根據(jù)上述配方稱取原材料,并按照以下順序制備:(1)在雙行星攪拌機(jī)中加入乙烯基硅橡膠500g和乙炔環(huán)己醇抑制劑0.26g,攪拌20分鐘,再依次加入甲基氫聚硅氧烷交聯(lián)劑25g、卡爾斯特鉑催化劑2.1g,分別攪拌15分鐘制得基膠;(2)加入鎳包石墨粉750g,攪拌10分鐘;(3)將導(dǎo)電硅橡膠置于1mm中間凸出模具中,采用165℃硫化溫度,10min硫化時(shí)間以及10MPa硫化壓力通過擠壓成型方法硫化成邊緣1mm厚而中間凹陷的外層1,取出;(4)重復(fù)步驟(3)制得外層2;(5)將外層1和2兩凹形面相對(duì),形成一個(gè)中空結(jié)構(gòu),將其放置在擠壓成型模具中,接觸面間加入步驟(1)制得的基膠。在10MPa壓力下,165℃放置10分鐘,得到中空結(jié)構(gòu)外層復(fù)合材料;(6)在超聲攪拌機(jī)中加入50g甘油,同時(shí)加入25g鎳包碳纖維,超聲攪拌10分鐘,使其分布均勻,制得液體內(nèi)層材料;(7)用針管將步驟(6)制得的液體內(nèi)層材料注入步驟(5)得到的中空結(jié)構(gòu)中,隨后用步驟(1)制得的基膠封堵注入孔,165℃放置10分鐘,得到帶液體內(nèi)層的智能導(dǎo)電復(fù)合材料。測(cè)量材料厚度方向的電阻,不加磁場(chǎng)時(shí),其厚度方向電阻為12.5歐姆;厚度方向加0.11特斯拉磁場(chǎng)時(shí),厚度方向電阻為1.1歐姆。實(shí)施例2:根據(jù)上述配方稱取原材料,并按照以下順序制備:(1)在雙行星真空攪拌機(jī)中加入α,ω-端羥基聚二甲基硅氧烷500g,15g乙烯基三丁酮肟基硅烷和0.5g二丁基二月硅酸錫,分別攪拌15分鐘制得基膠;(2)加入鎳包石墨粉450g,攪拌10分鐘;(3)將導(dǎo)電硅橡膠置于1mm中間凸出模具中,采用60℃硫化溫度,30min硫化時(shí)間以及10MPa硫化壓力通過擠壓成型方法硫化成邊緣1mm厚而中間凹陷的外層1,取出;(4)重復(fù)步驟(3)制得外層2;(5)將外層1和2兩凹形面相對(duì),形成一個(gè)中空結(jié)構(gòu),將其放置在擠壓成型模具中,接觸面間加入步驟(1)制得的基膠。在10MPa壓力下,60℃放置30分鐘,得到中空結(jié)構(gòu)外層復(fù)合材料;(6)在超聲攪拌機(jī)中加入50gN-甲基吡咯烷酮,同時(shí)加入30g鎳包碳纖維,超聲攪拌10分鐘,使其分布均勻,制得液體內(nèi)層材料;(7)用針管將步驟(6)制得的液體內(nèi)層材料注入步驟(5)得到的中空結(jié)構(gòu)中,隨后用步驟(1)制得的基膠封堵注入孔,室溫放置24小時(shí),得到帶液體內(nèi)層的智能導(dǎo)電復(fù)合材料。測(cè)量厚度方向電阻,不加磁場(chǎng)時(shí),其厚度方向電阻為15.6歐姆;厚度方向加0.11特斯拉磁場(chǎng)時(shí),厚度方向電阻為1.5歐姆。實(shí)施例3:根據(jù)上述配方稱取原材料,并按照以下順序制備:(1)在雙行星攪拌機(jī)中加入乙烯基硅橡膠500g和乙炔環(huán)己醇抑制劑0.1g,攪拌20分鐘,再依次加入甲基氫聚硅氧烷交聯(lián)劑10g、卡爾斯特鉑催化劑0.5g,分別攪拌15分鐘制得基膠;(2)加入鎳包石墨粉125g,攪拌10分鐘;(3)將導(dǎo)電硅橡膠置于1mm中間凸出模具中,采用205℃硫化溫度,5min硫化時(shí)間以及10MPa硫化壓力通過擠壓成型方法硫化成邊緣1mm厚而中間凹陷的外層1,取出;(4)重復(fù)步驟(3)制得外層2;(5)將外層1和2兩凹形面相對(duì),形成一個(gè)中空結(jié)構(gòu),將其放置在擠壓成型模具中,接觸面間加入步驟(1)制得的基膠。在10MPa壓力下,185℃放置5分鐘,得到中空結(jié)構(gòu)外層復(fù)合材料;(6)在超聲攪拌機(jī)中加入40g乙醇,同時(shí)加入10g鎳包碳纖維,超聲攪拌10分鐘,使其分布均勻,制得液體內(nèi)層材料;(7)用針管將步驟(6)制得的液體內(nèi)層材料注入步驟(5)得到的中空結(jié)構(gòu)中,隨后用步驟(1)制得的基膠封堵注入孔,185℃放置5分鐘,得到帶液體內(nèi)層的智能導(dǎo)電復(fù)合材料。測(cè)量材料厚度方向的電阻,不加磁場(chǎng)時(shí),其厚度方向電阻為100.4歐姆;厚度方向加0.11特斯拉磁場(chǎng)時(shí),厚度方向電阻為15.3歐姆。實(shí)施例4:根據(jù)上述配方稱取原材料,并按照以下順序制備:(1)在雙行星真空攪拌機(jī)中加入α,ω-端羥基聚二甲基硅氧烷500g,26g乙烯基三丁酮肟基硅烷和0.9g二丁基二月硅酸錫,分別攪拌15分鐘制得基膠;(2)加入鎳包石墨粉300g,攪拌10分鐘;(3)將導(dǎo)電硅橡膠置于1mm中間凸出模具中,在室溫經(jīng)24小時(shí),10MPa硫化壓力通過擠壓成型方法硫化成邊緣1mm厚而中間凹陷的外層1,取出;(4)重復(fù)步驟(3)制得外層2;(5)將外層1和2兩凹形面相對(duì),形成一個(gè)中空結(jié)構(gòu),將其放置在擠壓成型模具中,接觸面間加入步驟(1)制得的基膠。在10MPa壓力下,50℃放置8小時(shí),得到中空結(jié)構(gòu)外層復(fù)合材料;(6)在超聲攪拌機(jī)中加入40g乙醇,同時(shí)加入60g鎳包碳纖維,超聲攪拌10分鐘,使其分布均勻,制得液體內(nèi)層材料;(7)用針管將步驟(6)制得的液體內(nèi)層材料注入步驟(5)得到的中空結(jié)構(gòu)中,隨后用步驟(1)制得的基膠封堵注入孔,室溫放置24小時(shí),得到帶液體內(nèi)層的智能導(dǎo)電復(fù)合材料。測(cè)量厚度方向電阻,不加磁場(chǎng)時(shí),其厚度方向電阻為13.2歐姆;厚度方向加0.11特斯拉磁場(chǎng)時(shí),厚度方向電阻為1.0歐姆。實(shí)施例5:根據(jù)上述配方稱取原材料,并按照以下順序制備:(1)在雙行星攪拌機(jī)中加入乙烯基硅橡膠500g和乙炔環(huán)己醇抑制劑0.05g,攪拌20分鐘,再依次加入甲基氫聚硅氧烷交聯(lián)劑5g、卡爾斯特鉑催化劑1.0g,分別攪拌15分鐘制得基膠;(2)加入鎳包石墨粉700g,攪拌10分鐘;(3)將導(dǎo)電硅橡膠置于1mm中間凸出模具中,采用175℃硫化溫度,5min硫化時(shí)間以及10MPa硫化壓力通過擠壓成型方法硫化成邊緣1mm厚而中間凹陷的外層1,取出;(4)重復(fù)步驟(3)制得外層2;(5)將外層1和2兩凹形面相對(duì),形成一個(gè)中空結(jié)構(gòu),將其放置在擠壓成型模具中,接觸面間加入步驟(1)制得的基膠。在10MPa壓力下,175℃放置5分鐘,得到中空結(jié)構(gòu)外層復(fù)合材料;(6)在超聲攪拌機(jī)中加入40gN-甲基吡咯烷酮,同時(shí)加入50g鎳包碳纖維,超聲攪拌10分鐘,使其分布均勻,制得液體內(nèi)層材料;(7)用針管將步驟(6)制得的液體內(nèi)層材料注入步驟(5)得到的中空結(jié)構(gòu)中,隨后用步驟(1)制得的基膠封堵注入孔,175℃放置5分鐘,得到帶液體內(nèi)層的智能導(dǎo)電復(fù)合材料。測(cè)量材料厚度方向的電阻,不加磁場(chǎng)時(shí),其厚度方向電阻為8.4歐姆;厚度方向加0.11特斯拉磁場(chǎng)時(shí),厚度方向電阻為0.6歐姆。實(shí)施例6:根據(jù)上述配方稱取原材料,并按照以下順序制備:(1)在雙行星真空攪拌機(jī)中加入α,ω-端羥基聚二甲基硅氧烷500g,20g乙烯基三丁酮肟基硅烷和0.8g二丁基二月硅酸錫,分別攪拌15分鐘制得基膠;(2)加入鎳包石墨粉250g,攪拌10分鐘;(3)將導(dǎo)電硅橡膠置于1mm中間凸出模具中,在40℃經(jīng)12小時(shí),10MPa硫化壓力通過擠壓成型方法硫化成邊緣1mm厚而中間凹陷的外層1,取出;(4)重復(fù)步驟(3)制得外層2;(5)將外層1和2兩凹形面相對(duì),形成一個(gè)中空結(jié)構(gòu),將其放置在擠壓成型模具中,接觸面間加入步驟(1)制得的基膠。在10MPa壓力下,40℃放置12小時(shí),得到中空結(jié)構(gòu)外層復(fù)合材料;(6)在超聲攪拌機(jī)中加入40g甘油,同時(shí)加入30g鎳包碳纖維,超聲攪拌10分鐘,使其分布均勻,制得液體內(nèi)層材料;(7)用針管將步驟(6)制得的液體內(nèi)層材料注入步驟(5)得到的中空結(jié)構(gòu)中,隨后用步驟(1)制得的基膠封堵注入孔,室溫放置24小時(shí),得到帶液體內(nèi)層的智能導(dǎo)電復(fù)合材料。測(cè)量厚度方向電阻,不加磁場(chǎng)時(shí),其厚度方向電阻為26.5歐姆;厚度方向加0.11特斯拉磁場(chǎng)時(shí),厚度方向電阻為2.4歐姆。