石墨烯微片/碳納米管/HDPE導(dǎo)熱復(fù)合材料的制備及性能研究
發(fā)布時間:2020-12-12 06:15
近年來,微電子封裝技術(shù)和集成技術(shù)的快速發(fā)展,電子元器件的輸出功率越來越大而體積卻越做越小,如果導(dǎo)熱件不能及時地將多余的熱量傳遞出去,必將影響設(shè)備的使用壽命。高分子材料因其良好的綜合性能,已被廣泛應(yīng)用于航天航空、交通運輸、化工等多個領(lǐng)域。但傳統(tǒng)高分子材料的熱導(dǎo)率較低,這極大地限制了其作為導(dǎo)熱材料在工業(yè)上的應(yīng)用。所以,研制出綜合性能優(yōu)異的導(dǎo)熱高分子材料已經(jīng)成為科研人員的研究熱點。本文以高密度聚乙烯(HDPE)為基體,分別以自制的雜化碳材料、復(fù)配碳材料、雜化碳材料/碳化硅為導(dǎo)熱填料,制備導(dǎo)熱高分子復(fù)合材料。主要概括為以下內(nèi)容:首先,采用化學(xué)方法對石墨烯微片和碳納米管進行表面改性,再通過硅烷偶聯(lián)劑使石墨烯微片和碳納米管接枝在一起。利用傅立葉紅外光譜、X射線光電子能譜、熱失重分析、掃描電子顯微鏡和透射電子顯微鏡對石墨烯微片-碳納米管雜化材料的結(jié)構(gòu)和形貌進行表征,實驗結(jié)果表明硅烷偶聯(lián)劑以酰胺基和酯基分別連接著碳納米管和石墨烯微片,這說明了碳納米管成功地接枝到石墨烯微片上。分別將石墨烯微片-碳納米管雜化填料和石墨烯微片/碳納米管復(fù)配填料添加到HDPE中,研究雜化體系和復(fù)配體系對復(fù)合材料綜合性能的影響...
【文章來源】:廣東工業(yè)大學(xué)廣東省
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 導(dǎo)熱高分子材料的導(dǎo)熱機理
1.3 導(dǎo)熱高分子材料的研究進展
1.3.1 本征型導(dǎo)熱高分子材料
1.3.2 填充型導(dǎo)熱高分子材料
1.4 論文的研究意義、研究內(nèi)容和創(chuàng)新點
1.4.1 研究意義
1.4.2 研究內(nèi)容
1.4.3 創(chuàng)新點
第二章 石墨烯微片-碳納米管雜化材料的制備及表征
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 實驗原料及試劑
2.2.2 實驗儀器
2.2.3 樣品制備
2.3 性能測試及表征
2.3.1 傅立葉變換紅外光譜表征
2.3.2 X射線光電子能譜表征
2.3.3 熱失重分析表征
2.3.4 拉曼光譜表征
2.3.5 掃描電子顯微鏡表征
2.3.6 透射電子顯微鏡表征
2.4 結(jié)果與討論
2.4.1 紅外光譜表征分析
2.4.2 熱重分析
2.4.3 X射線光電子能譜分析
2.4.4 拉曼光譜分析
2.4.5 碳材料的形貌分析
2.5 本章小結(jié)
第三章 GNPs/CNTs/HDPE復(fù)合材料的制備及性能研究
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗原料
3.2.2 實驗設(shè)備
3.2.3 樣品制備
3.3 性能測試及表征
3.3.1 導(dǎo)熱性能
3.3.2 導(dǎo)電性能
3.3.3 流變性能
3.3.4 差示掃描量熱法分析
3.3.5 力學(xué)性能測試
3.3.6 沖擊斷面微觀形態(tài)觀察
3.4 結(jié)果與討論
3.4.1 HDPE復(fù)合材料的沖擊斷面形貌
3.4.2 復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能
3.4.3 復(fù)合材料的導(dǎo)電性能
3.4.4 復(fù)合材料的流變性能
3.4.5 復(fù)合材料的等溫結(jié)晶行為
3.4.6 復(fù)合材料的力學(xué)性能
3.5 本章小結(jié)
第四章 雜化碳材料/SiC/HDPE復(fù)合材料的制備及性能研究
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 實驗原料與實驗設(shè)備
4.2.2 樣品的制備
4.3 性能測試與表征
4.3.1 導(dǎo)熱性能
4.3.2 導(dǎo)電性能
4.3.3 流變性能
4.3.4 差示掃描量熱法分析
4.3.5 力學(xué)性能測試
4.3.6 沖擊斷面微觀形態(tài)觀察
4.4 結(jié)果與討論
4.4.1 復(fù)合材料的沖擊斷面形貌
4.4.2 SiC含量對復(fù)合材料導(dǎo)熱性能的影響
4.4.3 SiC含量對復(fù)合材料導(dǎo)電性能的影響
4.4.4 SiC含量對復(fù)合材料流變性能的影響
4.4.5 SiC含量對復(fù)合材料等溫結(jié)晶行為的影響
4.4.6 SiC含量對復(fù)合材料力學(xué)性能的影響
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝
本文編號:2912012
【文章來源】:廣東工業(yè)大學(xué)廣東省
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 導(dǎo)熱高分子材料的導(dǎo)熱機理
1.3 導(dǎo)熱高分子材料的研究進展
1.3.1 本征型導(dǎo)熱高分子材料
1.3.2 填充型導(dǎo)熱高分子材料
1.4 論文的研究意義、研究內(nèi)容和創(chuàng)新點
1.4.1 研究意義
1.4.2 研究內(nèi)容
1.4.3 創(chuàng)新點
第二章 石墨烯微片-碳納米管雜化材料的制備及表征
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 實驗原料及試劑
2.2.2 實驗儀器
2.2.3 樣品制備
2.3 性能測試及表征
2.3.1 傅立葉變換紅外光譜表征
2.3.2 X射線光電子能譜表征
2.3.3 熱失重分析表征
2.3.4 拉曼光譜表征
2.3.5 掃描電子顯微鏡表征
2.3.6 透射電子顯微鏡表征
2.4 結(jié)果與討論
2.4.1 紅外光譜表征分析
2.4.2 熱重分析
2.4.3 X射線光電子能譜分析
2.4.4 拉曼光譜分析
2.4.5 碳材料的形貌分析
2.5 本章小結(jié)
第三章 GNPs/CNTs/HDPE復(fù)合材料的制備及性能研究
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗原料
3.2.2 實驗設(shè)備
3.2.3 樣品制備
3.3 性能測試及表征
3.3.1 導(dǎo)熱性能
3.3.2 導(dǎo)電性能
3.3.3 流變性能
3.3.4 差示掃描量熱法分析
3.3.5 力學(xué)性能測試
3.3.6 沖擊斷面微觀形態(tài)觀察
3.4 結(jié)果與討論
3.4.1 HDPE復(fù)合材料的沖擊斷面形貌
3.4.2 復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能
3.4.3 復(fù)合材料的導(dǎo)電性能
3.4.4 復(fù)合材料的流變性能
3.4.5 復(fù)合材料的等溫結(jié)晶行為
3.4.6 復(fù)合材料的力學(xué)性能
3.5 本章小結(jié)
第四章 雜化碳材料/SiC/HDPE復(fù)合材料的制備及性能研究
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 實驗原料與實驗設(shè)備
4.2.2 樣品的制備
4.3 性能測試與表征
4.3.1 導(dǎo)熱性能
4.3.2 導(dǎo)電性能
4.3.3 流變性能
4.3.4 差示掃描量熱法分析
4.3.5 力學(xué)性能測試
4.3.6 沖擊斷面微觀形態(tài)觀察
4.4 結(jié)果與討論
4.4.1 復(fù)合材料的沖擊斷面形貌
4.4.2 SiC含量對復(fù)合材料導(dǎo)熱性能的影響
4.4.3 SiC含量對復(fù)合材料導(dǎo)電性能的影響
4.4.4 SiC含量對復(fù)合材料流變性能的影響
4.4.5 SiC含量對復(fù)合材料等溫結(jié)晶行為的影響
4.4.6 SiC含量對復(fù)合材料力學(xué)性能的影響
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝
本文編號:2912012
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