溫度傳感器占據整個傳感器行業很大市場份額。在工業中，需要一種能夠響應復雜環境的溫度傳感器。然而，在硅二極管和鉑等傳統溫度傳感器材料的情況下，當沒有足夠的熱能時，就會發生熱損失，導致精度差或響應慢。碳納米管（CNT）被廣泛用作功能填料制得的復合材料被用于各種工業領域。CNT在聚合物體系中的分散，可以提高電導性和熱導性和/或機械性能。在各種聚合物體系中，常用的環氧樹脂（EP）具有優異的硬度和強度、尺寸穩定性、耐化學性和耐久性，使其適用于各種工業領域，特別是電子、汽車和航空航天領域。

由于CNT一般情況呈團聚態，在復合材料制備時難于分散，這一問題成為制備CNT/EP復合材料時的一個技術難點。我們采用TRILOS TR50M三輥機，合成了一種新型的CNT/EP溫度傳感涂層。此外，還研究了CNT/EP涂層的電導率和CNT濃度的關系，以及溫度傳感性能。

實驗過程

將20g環氧樹脂和50g丙酮加入200mL燒杯，并手動混合。然后，將不同濃度的CNT（0–5 wt.%）放入燒杯中混合。然后用超聲波發生器將CNT分散在溶液中。燒杯周圍放了冰以防止丙酮蒸發。分散30分鐘后，將樣品置于60℃的熱板上24小時，以充分蒸發丙酮。然后向樣品中加入6g固化劑，并在TRILOS TR50M三輥機上進行分散。成型后，將樣品置于真空中處理30分鐘以去除樣品內的氣泡，最后，在60℃的烘箱中干燥CNT/EP涂層。

CNT/EP涂層的制備方法

TRILOS TR50M三輥機

下圖為CNT/EP涂層的電性能。其中，a圖為電流-電壓曲線。可以看出，電流-電壓曲線的負電壓和正電壓是對稱的且彼此有線性關系，這表明CNT/EP涂層具有良好的歐姆行為。b圖顯示了CNT/EP涂層的電導率與CNT濃度的關系。純環氧樹脂是不導電材料，電導率為1ⅹ10^-14 S/m。當CNT的濃度從0.25 wt.%增大至1.0 wt.%時，電導率急劇增加。增加的導電性是由于CNT很好地分散到環氧樹脂中，如c圖所示。表明采用TRILOS TR50M三輥機可有效分散CNT/EP材料。

此外，靜態溫度傳感實驗證實，制備的CNT/EP涂層能夠穩定地監測溫度。因此，采用TRILOS TR50M三輥機分散的CNT/EP涂層，可以實現溫度傳感器和傳感器集成材料的潛在應用。

TRILOS公司介紹

TRILOS（泰洛思）是美國制造商，視客戶滿意為終極目標，力求將良好的工藝技術結合客戶的需求，設計出貼近客戶需求的優質產品。 泰洛思正在積極開拓市場，把優質的產品分享給使用者。目前產品已經在美國、中國、歐洲、韓國、日本和臺灣等地區廣泛銷售。

TRILOS三輥機優點：

① TRILOS三輥機采用一次循環，有可能完全實現物質的均質化與分散，減少顆粒尺寸，打破團聚粒子。其結果是均質化的漿料，可為物料的進一步加工打下基礎。

② 可用觸摸屏實現每個輥間距離調節，確保輥子平行度。彈性張緊的刮刀插口確保刮刀恒壓，在操作過程中不需要重新調節。

③ 不同材質的輥子都可以使用，輥子及刮刀材質的選擇-從不銹鋼到氧化鋁，碳化硅及氧化鋯-滿足各種不同需要。

④ 三輥機上的安全裝置確保操作人員的安全，機器可簡易而及其快速的清洗。

      ⑤ TRILOS 的物聯網、智能化三輥機解決方案，解決了客戶在使用中遇到的數據無法量化分析，數據丟失，設備互相獨立，無法聯網進行管理和控制等等方面的問題。讓客戶可以對設備進行數據分析，對員工進行權限分配和管理，設備運行過程保持全程記錄和備份，利于加工過程參數的研究和設計開發。此外，智能物聯平臺還可以接入混料機、三輥機、上料機、均質機等設備平臺，同時可以接入在線粘度計、在線粒度儀、在線近紅外分析儀等儀器進行實時監控。

上海人和科學儀器有限公司

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