低居里温度PTC复合材料论文发表于Science China Materials期刊

发布时间:2025-10-24  文章来源:黎腾

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聚合物基正温度系数(PTC)复合材料因其温度响应电阻特性,在智能热管理领域展现出巨大应用潜力。为开发适用于常温运行精密电子设备热控制所需的低居里温度(95%)。本研究提出了一种三元复合体系设计策略,使导电炭黑(CB)选择性分散在相变材料肉豆蔻醇(MA)中,同时引入乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)作为骨架,获得MA/EVA/CB复合材料。利用MA的可逆固-液相变作用动态调控CB导电逾渗网络,利用EVA的可逆弹性抑制高温下的泄露。复合材料实现了低居里温度(35 °C)、低初始电阻率(50 Ω cm)、高PTC强度(7.0)以及优异的循环稳定性(100次热循环后, 初始电阻率保留率>95%)。此外,在真实太空环境中暴露14天后,复合材料仍能保持低电阻率和高PTC强度。利用该复合材料制造的自调节加热器,能在20 V电压和−10 °C环境温度下,将铝块温度控制在30.6 ± 0.03 °C。本工作制备的低居里温度PTC复合材料在航天电子设备的常温段自适应热管理中具有较大的应用潜力。

C. Dong, H.-H. Liu, T. Li, L. Yang, G.-L. Song, H.-K. Xu, J. Lei, J. Li, D.-X. Yan, Z.-M. Li, Dynamic percolation networks engineered low Curie temperature PTC composites for self-adaptive thermal management, Sci. China Mater. (2025).

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