[发明专利]一种压敏超导-金属-高分子复合材制备工艺

说明书

技术领域

本发明公开了一种压敏超导-金属-高分子复合材制备工艺。

背景技术

随着现代电子工业、信息产业和高新技术的发展，对导电高分子复合材料的需求不断增加，导电高分子复合材料受到越来越广泛的关注。人们对导电高分子复合材料的研究主要集中在：在理论上对复合材料导电机理以及特殊效应机理进行研究；在实验上用不同方法研制新材料；材料应用方面的实验研究。由于导电高分子复合材料性能受到诸如基体材料、填充料、配合剂、加工方法、工艺条件等因素的影响，限制其的应用目前人们对导电高分子复合材料的实验研究主要是采用炭黑、金属粉末等作为导电填料，而超导粉末作为导电填料的研究相对较少。

为了克服上述问题，本发明设计一种超导-金属-高分子导电复合材料，其电阻率对外加压力高度敏感，具有明显的压阻效应以及随温度升高电阻率增大的特性。通过对电阻率-压强特性的研究，有可能开发一系列新型压敏电阻材料，市场前景广阔。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的缺陷，发明一种压敏超导-金属-高分子复合材制备工艺。其技术方案是一种压敏超导-金属-高分子复合材制备工艺，其特征是：用YBa₂Cu₃O_7+δ粉末及少量镍粉作为导电填料，采用模具硅胶作为基体制备了超导-金属-高分子复合材料。

 YBa₂Cu₃O_7+δ粉末的制备：采用用固相反应法制备。将得到的粉末样品充分研磨、压片，烧结温度为920 ℃保温24h 随炉缓慢冷却到室温。将得到的粉末样品再次充分研磨、压片，烧结温度为920℃保温24h 随炉缓慢冷却到室温。样品结构分析采用德国布鲁克公司D8ADVANCE 型X射线衍射仪，测试结果显示样品均具有良好的Y-123单相结构。采用标准四引线法测定T_c= 90. 1K。将得到的YBa₂Cu₃O_7+δ样品再次充分研磨成粉，再经过230 目的筛子过筛备用。

压敏导电复合材料的制备：按一定质量比例称取一定量的YBa₂Cu₃O_7+δ粉末及少量镍粉(200目) 作为导电填料，采用模具硅胶作为基体并与相应的溶剂、固化剂充分混合， 经一定时间的恒温固化后取出。再次添加一定量的固化剂充分混合均匀，经二次固化得到样品。

本发明的特点是：为了想得到适合不同用途的高分子导电材料，本发明寻求适宜的超导基体材料和填充料并采取最佳工艺流程。制备的超导-金属-高分子材料的电阻率随压强的增加呈指数减小，在10MPa 压强作用下，材料的电阻率降低10个数量级。添加少量镍粉可以显著提高超导-金属-高分子复合材料电阻的压强敏感性。由于氧化物超导体不存在绝缘的表面氧化层，可以有效地改善复合材料的导电性能。超导-金属-高分子复合材料与传统的压电陶瓷材料相比具有良好的机械加工性能， 克服了其易碎和难以加工成型的不足，且成本低廉、工艺简单，在压敏传感等领域有潜在的应用开发前景。

具体实施方式

一种压敏超导-金属-高分子复合材制备工艺，其特征是：用YBa₂Cu₃ O_7+δ粉末及少量镍粉作为导电填料，采用模具硅胶作为基体制备了超导-金属-高分子复合材料。

 YBa₂Cu₃O_7+δ粉末的制备：采用用固相反应法制备。将得到的粉末样品充分研磨、压片，烧结温度为920 ℃保温24h 随炉缓慢冷却到室温。将得到的粉末样品再次充分研磨、压片，烧结温度为920℃保温24h 随炉缓慢冷却到室温。样品结构分析采用德国布鲁克公司D8ADVANCE 型X射线衍射仪，测试结果显示样品均具有良好的Y-123单相结构。采用标准四引线法测定T_c= 90. 1K。将得到的YBa₂Cu₃O_7+δ样品再次充分研磨成粉， 再经过230 目的筛子过筛备用。

压敏导电复合材料的制备：按一定质量比例称取一定量的YBa₂Cu₃O_7+δ粉末及少量镍粉(200目) 作为导电填料， 采用模具硅胶作为基体并与相应的溶剂、固化剂充分混合， 经一定时间的恒温固化后取出。再次添加一定量的固化剂充分混合均匀， 经二次固化得到样品。