導(dǎo)熱木質(zhì)復(fù)合材料制備工藝及性能研究
本文選題:石墨 切入點(diǎn):微納米材料 出處:《內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:本研究以木質(zhì)纖維為主要材料,微納米石墨為導(dǎo)熱材料,結(jié)合人造板技術(shù)進(jìn)行導(dǎo)熱木質(zhì)復(fù)合材料的制備及其性能研究。重點(diǎn)通過(guò)導(dǎo)熱水質(zhì)復(fù)合材料的功能性設(shè)計(jì)、工藝優(yōu)化、導(dǎo)熱機(jī)理的研究,提高木質(zhì)復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能,并借助掃描電鏡從微觀分析木質(zhì)復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能。研究結(jié)果如下:(1)復(fù)合材料最佳制備工藝為:石墨填充量15%、石墨粒徑2500口、偶聯(lián)劑種類(lèi)為鈦酸酯,在此條件下制備的復(fù)合材料其靜曲強(qiáng)度為35MPa、彈性模量為17864MPa、內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度為0.31MPa、吸水厚度膨脹率為17.1%、導(dǎo)熱系數(shù)為0.266(W/(m·K))。(2)不同變量因素對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能影響不同,石墨填充量對(duì)復(fù)合材料力學(xué)強(qiáng)度影響最大,石墨填充量從5%提高到15%,靜曲強(qiáng)度降低70.7%,彈性模量降低9.3%、內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度降低19.8%,而復(fù)合材料的吸水厚度膨脹率升高5.8%。2500目石墨的復(fù)合材料與300目石墨的復(fù)合材料相比:靜曲強(qiáng)度降低22%、彈性模量降低4.3%、內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度降低6.8%、吸水厚度膨脹率升高3.1%。對(duì)復(fù)合材料導(dǎo)熱系數(shù)影響最大的是石墨粒徑,其次是石墨填充量。鈦酸酯偶聯(lián)劑的加入可以有效改善復(fù)合材料的力學(xué)強(qiáng)度和導(dǎo)熱系數(shù)。(3)微觀分析表明:300目粒徑石墨與木纖維結(jié)合緊密,但是石墨分散不均勻:700目粒徑石墨相比300目石墨分散更均勻,能形成一定的“導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)”結(jié)構(gòu),使得導(dǎo)熱性能提高,石墨顆粒不能與纖維緊密結(jié)合,兩者之間存在空隙,力學(xué)強(qiáng)度下降;2500目粒徑石墨與木纖維均勻混合,近乎沒(méi)有空隙且分散性能好,但石墨與纖維之間主要通過(guò)吸附力結(jié)合,所以力學(xué)強(qiáng)度低。
[Abstract]:The research results are as follows : ( 1 ) The optimum preparation process of composite material is : graphite filling quantity 15 % , graphite particle size 2500 port and coupling agent kind as titanate . The results are as follows : ( 1 ) The composite material has a static bending strength of 35 MPa , elastic modulus decreased by 4.3 % , the internal bond strength decreased by 6.8 % , and the swelling rate of water absorption thickness increased by 3 . 1 % . The effect of titanate coupling agent on the thermal conductivity of composite material could improve the mechanical strength and thermal conductivity of composite material . ( 3 ) The micro - analysis shows that 300 mesh size graphite is tightly combined with wood fiber , but graphite dispersion is not uniform : 700 mesh size graphite is more uniform than 300 mesh graphite and can form a certain " heat - conductive network " structure , so that the thermal conductivity can be improved , graphite particles cannot be tightly combined with the fibers , and voids exist between the graphite particles and the graphite particles , and the mechanical strength decreases ;
The 2500 mesh size graphite is uniformly mixed with the wood fiber , is nearly free of voids and has good dispersion property , but the graphite and the fiber are mainly combined by adsorption force , so the mechanical strength is low .
【學(xué)位授予單位】:內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類(lèi)號(hào)】:TS653;TB33
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):1723952
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