導電塑料位移傳感器原理與制造工藝研究目錄

目錄

第1章導電塑料

1.1導電塑料的導電機理

1.1.1導電通路形成理論

1.1.2室溫導電機理

1.2導電塑料的特殊效應

1.2.1壓敏效應和拉敏效應

1.2.2熱敏效應

1.2.3電壓開關效應

1.3導電塑料的類型

1.3.1復合型導電塑料的用途

1.3.2復合型導電塑料的類型

1.3.3影響復合型導電塑料導電性能的主要因素

1.4導電塑料的制備工藝

1.4.1母料的制備

1.4.2導電塑料制品的成型工藝方法

1.5導電塑料的應用

1.5.1用于位移傳感器敏感電阻的導電塑料

1.5.2用于電磁屏蔽材料

1.5.3用于便攜電源及太陽能電池

1.5.4用于集成電路芯片材料

1.5.5用于新型顯示材料

1.5.6用于新型納米材料

1.5.7用于新型人造肌肉和人造神經(jīng)材料

1.6導電塑料發(fā)展展望

1.6.1新型導電添加劑的工業(yè)化開發(fā)與應用

1.6.2特殊功能導電塑料的開發(fā)

1.6.3本征導電與離子導電型塑料合金

第2章位移傳感器

2.1位移傳感器簡介

2.2模擬式位移傳感器

2.2.1電位器式位移傳感器

2.2.2電感式位移傳感器

2.2.3電渦流式位移傳感器

2.2.4電容式位移傳感器

2.3 數(shù)字式位移傳感器

2.3.1光柵位移傳感器

2.3.2磁柵位移傳感器

2.3.3容柵位移傳感器

2.3.4感應同步器

第3章導電塑料位移傳感器的結(jié)構(gòu)原理及性能特點

3.1導電塑料位移傳感器工作原理

3.2導電塑料角位移傳感器的結(jié)構(gòu)組成研究

3.2.1角位移傳感器總體結(jié)構(gòu)

3.2.2傳感器電阻體的結(jié)構(gòu)分析

3.2.3電刷組件結(jié)構(gòu)分析

3.2.4外殼的結(jié)構(gòu)組成

3.3線位移傳感器的結(jié)構(gòu)原理

3.4傳感器的主要性能參數(shù)

3.4.1傳感器輸出線性度

3.4.2輸出平滑性

3.4.3降功耗曲線

3.4.4遲滯及重復性

3.4.5靈敏度與分辨率

3.4.6穩(wěn)定性及漂移

3.4.7精確度

第4章導電塑料位移傳感器制造工藝研究

4.1簡介

4.1.1導電塑料的導電機理

4.1.2影響導電塑料導電性能的因素

4.2傳感器敏感電阻的噴涂法生產(chǎn)工藝

4.2.1電阻絕緣基體的熱塑成型

4.2.2配制導電噴涂液

4.2.3噴涂脫模劑

4.2.4噴涂導電塑料電阻液

4.2.5噴涂引出電極焊接區(qū)用銀漿料

4.2.6噴涂工藝參數(shù)對導電塑料電阻膜性能的影響

4.3傳感器敏感電阻的印刷法生產(chǎn)工藝

4.3.1導電塑料電阻體印刷工藝研究

4.3.2絲網(wǎng)印刷設備

4.3.3手工絲網(wǎng)印刷工藝過程

4.3.4自動絲網(wǎng)印刷工藝

4.4電阻體的修刻工藝

4.4.1傳感器電阻體修刻技術現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

4.4.2精密電阻體修刻原理

4.4.3電阻體的修刻方式

4.5其他零件的生產(chǎn)制造工藝

4.5.1電刷的生產(chǎn)工藝

4.5.2接線柱制造工藝

4.5.3轉(zhuǎn)軸（支架及測量桿）制造工藝

4.5.4外殼制造工藝

4.6傳感器裝配工藝

4.6.1零件清洗

4.6.2驅(qū)動機構(gòu)的裝配

4.6.3底座的裝配

4.6.4總裝與密封

第5章導電塑料位移傳感器性能測試方法研究

5.1電氣性能參數(shù)測試

5.1.1傳感器初始電阻及其誤差

5.1.2電阻溫度系數(shù)

5.1.3絕緣電阻與耐壓等級

5.1.4接觸電阻

5.1.5噪聲與等效噪聲電阻

5.2機械性能參數(shù)測試

5.2.1起動力和力矩

5.2.2鎖緊力矩

5.2.3軸向推力和拉力

5.2.4止擋力和力矩

5.2.5機械壽命

5.2.6機械跳動

5.2.7軸的間隙

5.3輸出特性參數(shù)測試

5.3.1測量范圍

5.3.2靈敏度

5.3.3輸出平滑性

5.3.4輸出線性度

5.3.5分辨力

5.4負載特性參數(shù)測試

5.4.1負載特性

5.4.2負載誤差

5.5額定功耗測試

5.5.1減功耗溫度曲線

5.5.2額定電壓與額定電流

5.5.3最高工作電壓

參考文獻

本專著是作者通過對這幾年的研究成果進行整理歸納和總結(jié)所得。全書共分5章，第1章主要論述用于位移傳感器敏感材料的導電塑料性能、配方及制備工藝，尤其是配方的深入研究取得了較大的突破，形成了一個創(chuàng)新性的、從基礎研究到應用研究的較為系統(tǒng)、完整的學術體系。第2、3、4章主要闡述位移傳感器的原理、關鍵零件的結(jié)構(gòu)和工藝材料等內(nèi)容，包括一個發(fā)明專利和一個實用新型專利。第5章論述了這種傳感器性能參數(shù)的測試方法。本專著的內(nèi)容還包括一些來自國外導電塑料功能材料的相關研究，體現(xiàn)了一定的學科前沿性。

導電塑料通常分為兩大類。

導電塑料結(jié)構(gòu)型導電塑料

是指塑料本身具有“固有”的導電性，由聚合物結(jié)構(gòu)提供導電載流子（電子、離子或空穴）。這類塑料經(jīng)過摻雜后，電導率可大幅度提高，其中有些甚至可達到金屬的導電水平。摻雜的方法有化學摻雜和物理摻雜二大類，摻雜劑有電子受體、電子給體和電化學摻雜劑等。摻雜型聚乙炔是個典型例子，在添加碘或五氟化砷等電子受體后，電導率可增至10⁴Ω^-1·cm^-1。

結(jié)構(gòu)型導電塑料可用于制作大功率塑料蓄電池、高能量密度電容器、微波吸收材料等。

導電塑料復合型導電塑料

在復合型導電塑料中，塑料本身并不具備導電性，只充當了粘合劑的角色。導電性是通過混合在其中的導電性的物質(zhì)如炭黑、金屬粉末等獲得的。這些導電性物質(zhì)稱為導電填料，以銀粉和炭黑使用最多，它們在復合型導電塑料中起著提供載流子的作用。

復合型導電塑料制備方便，有較強的實用性，常應用于開關、壓敏元件、連接器、抗靜電材料、電磁屏蔽材料、電阻器及太陽能電池等。

導電塑料不僅在抗靜電添加劑、計算機抗電磁屏幕和智能窗等方面的應用已快速的發(fā)展，而且在發(fā)光二極管、太陽能電池、移動電話、微型電視屏幕乃至生命科學研究等領域也有廣泛的應用前景。此外，導電塑料和納米技術的結(jié)合，還將對分子電子學的迅速發(fā)展起到推動作用。將來，人類不僅可以大大提高計算機的運算速度，而且還能縮小計算機的體積。因此，有人預言，未來的筆記本電腦可以裝進手表中。

隨著電子電器、集成電路和大規(guī)模集成電路的迅速發(fā)展，包括微型化和高速化，其使用的電流大多是微弱電流，致使控制訊號功率與外部侵入電磁波噪音的功率接近，因此易產(chǎn)生誤動作、圖像障礙和音響障礙，妨礙警察通訊、防衛(wèi)通訊和航空通訊，造成衛(wèi)星總裝調(diào)試障礙等等，對此必須采用屏蔽措施。導電塑料是理想的屏蔽材料，可作為電子器件設備的外殼來實現(xiàn)屏蔽。它與傳統(tǒng)導電材料相比，更輕巧，易成型加工，耐腐蝕，電阻容易調(diào)節(jié)而總成本又較低，因此需要用導電塑料實現(xiàn)屏蔽。

許多導電材料或高導材料應用的場合如制作電極，低溫發(fā)熱體等等，以采用導電塑料最合適。

南朝鮮科學技術院最近將多吡咯進行化學聚合后得到導電塑料。這是一種能源貯存體，可應用于充電的高分子蓄電池；也可根據(jù)其在薄膜狀態(tài)下反復產(chǎn)生的氧化還原作用，用于制造變色開關也可以被覆在使用太陽能電池的半導體電極表面，用以提高性能還可用于電路設計，或代替已有的蓄電池以及用于傳真照片。