导　　师： 姚智伟

授予学位： 博士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 辐射环境存在于生活的各个方面,小到微波、紫外线等电磁辐射和计算机辐射,大到航天器周围各种高能粒子辐射。这些电磁辐射对人体有着不同程度的危害,而空间高能电子辐射能使得飞行器介质材料深层带电,造成各种严重事故。因此,对辐射的检测以及屏蔽与防护非常重要。辐射传感器的主要感测机制之一是检测暴露在不同辐射能量或辐射剂量范围内传感材料的电导的变化。辐射作用下材料的电导特性研究非常重要。聚合物基体中填充碳纳米管从而得到结合两种材料性能的新型复合材料不仅可用于需要高性能轻质结构材料的空间探索领域,也可用做辐射检测的感测材料。此类复合材料的电导,可受到包括碳纳米管的类型、直径、长度、浓度、聚合物基体的类型以及基体中碳纳米管的分布与排列等多方面的影响。基于碳纳米管的复合材料在辐射作用下具有更加复杂的电导特性,如高能电子束辐照能改变碳纳米管结构,从而对其性能产生重大影响。本文综合考虑以上所述能够影响基于碳纳米管复合材料电导特性的各个参数,并结合渗流理论、量子力学等相关理论建立了辐射作用下基于碳纳米管的复合材料的电导率计算模型,随后通过辐射实验验证了该模型的正确性,使其能给相关实际应用做出指导,诸如如何使得用最少的碳纳米管得到最好电导性能的碳纳米管/聚合物等。本文的主要工作及创新之处如下:1、解析地和实验性地探讨了基于碳纳米管填充的复合材料的电导性能。通过联合碳纳米管的微纳米结构和碳纳米管之间的电流隧穿效应,建立了一个用以预测基于碳纳米管填充的复合材料的导电性分析的模型,并通过与现有实验数据及模型进行比较,验证了该模型的有效性和适用性。这部分研究内容为后续辐射作用下基于碳纳米管的复合材料的电�

关 键 词： 碳纳米管 排列 辐射 电导 模型

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