ゼロ温度係数の抵抗を持つスマート導電性ポリマー複合材料

ゼロ温度係数の抵抗（TCR）は、加熱要素およびセンサーアプリケーションにおける温度の正確な制御に不可欠です。多くの研究が無機化合物を用いたゼロTCRシステムの開発に焦点を当ててきましたが、ポリマー材料を使用したゼロTCRシステムの開発に関する研究は非常に限られています。ポリマーマトリックスと導電性フィラーを持つ複合システムは、ポリマーの性質やフィラーの形状などのいくつかの要因に応じて、負の温度係数（NTC）または正の温度係数（PTC）を示します。この研究では、熱的安定性と信頼性の高い温度制御のために自己加熱特性を持つハイブリッド導電性ゼロTCR複合材料を開発しました。バイレイヤー複合材料は、抵抗のNTCを持つカーボンナノチューブ（CNT）ベースの層と、電気的ジョール加熱中の電気抵抗変化を安定化させるために電極と直接接触している抵抗のPTCを持つカーボンブラック（CB）ベースの層で構成されていました。この複合材料は、200 °Cまでの正規化抵抗の偏差が2%未満でほぼ一定の抵抗値を示しました。CB層は、印加された電圧からの電流流動に対してバッファーおよび分配層として機能しました。この挙動は実験的および理論的に確認されており、ポリマーベースの複合システムでは正確に報告されることは稀です。