随着电子设备往智能化、便携化、定制化和轻量化方向发展,柔性导电材料逐渐成为研究热点,未来有望在可穿戴设备、电子皮肤、应力传感器等领域广泛应用。目前的柔性导电材料主要采用有机硅材料作为基体,虽然其具有良好的弹性,但力学性能一般,耐介质性能较差。氟橡胶作为一种耐高温、耐介质、力学性能和绝缘性优异的特种橡胶,通过添加碳纳米管与低熔点合金等导电填料,并设计碳层和合金层交替组合的“三明治”结构,可制备具有绝缘体-导体转换性能且耐高温和耐腐蚀的复合材料。具体研究内容包括:首先,研究MWCNTs和Sn₄₂Bi₅₈的用量对复合材料电性能的影响。结果表明,MWCNTs和Sn₄₂Bi₅₈具有协同导电效应,两种导电填料杂化比单用一种导电填料制得的复合材料体积电阻率更低。研究采用机械混炼法（MM）、高温剪切-快速蒸发密炼法（HTS-FEM）和高温模压-溶液法（HTM-SM）三种方法制备的FKM/MWCNTs/Sn₄₂Bi₅₈复合材料的电性能和力学性能。研究表明,当Sn₄₂Bi₅₈含量为2.38 vol%、MWCNTs含量为1.66 vol%时,采用HTM-SM制备的FKM/MWCNTs/Sn₄₂Bi₅₈复合材料的体积电阻率最低,仅为843Ω·cm。通过光学显微镜和扫描电镜表征Sn₄₂Bi₅₈和MWCNTs在氟橡胶基体中的形貌和分布,探讨Sn₄₂Bi₅₈和MWCNTs的协同导电机理。其次,制备在高温下可实现力致绝缘体-导体转换的FKM/MWCNTs/Sn₄₂Bi₅₈复合薄膜器件,研究Sn₄₂Bi₅₈含量、MWCNTs含量和环境温度对器件绝缘体-导体转换性能的影响。测试器件绝缘体-导体转换性能的可循环性。通过扫描电镜表征FKM/MWCNTs/Sn₄₂Bi₅₈复合薄膜器件的结构,建立导电模型,分析其绝缘体-导体转换机理。建立数学模型,对FKM/MWCNTs/Sn₄₂Bi₅₈复合薄膜器件的绝缘体-导体转换曲线进行拟合。研究Ga In Sn和Sn₄₂Bi₅₈并用对FKM/MWCNTs/Sn₄₂Bi₅₈/Ga In Sn复合薄膜器件常温下绝缘体-导体转换性能的影响,测试器件绝缘体-导体转换性能的可循环性,探讨器件的绝缘体-导体转换机理。