膨脹石墨/銅復(fù)合材料的制備工藝及其性能的研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-23 15:20
石墨/銅基復(fù)合材料由于其良好的力學(xué)性能、優(yōu)秀的導(dǎo)電性、較高的耐磨性廣泛應(yīng)用于自潤(rùn)滑材料和電接觸材料等領(lǐng)域。膨脹石墨是一種先進(jìn)的碳材料,具有網(wǎng)絡(luò)狀孔隙結(jié)構(gòu),由于其特殊的結(jié)構(gòu),其擁有很多優(yōu)良性能,如:柔韌性、高導(dǎo)電性、自潤(rùn)滑性、高吸附性等。石墨/銅基復(fù)合材料的傳統(tǒng)制備方法主要是粉末冶金法和化學(xué)鍍法,雙方均有缺陷,如成分不均勻、工藝復(fù)雜等。電鍍具有很多化學(xué)鍍不可比擬的優(yōu)點(diǎn),如沉積速度快、鍍液穩(wěn)定性好、成本低廉等,同時(shí)使用電鍍工藝可以在簡(jiǎn)單預(yù)處理工藝下向膨脹石墨的獨(dú)特孔隙結(jié)構(gòu)中鍍覆金屬。本文利用電鍍法制備了膨脹石墨/銅復(fù)合粉體,研究了膨脹石墨/銅復(fù)合粉體的制備工藝,對(duì)所得到的復(fù)合粉體進(jìn)行了表征,通過(guò)將復(fù)合粉體進(jìn)行球磨混粉、使用復(fù)壓復(fù)燒法制備了膨脹石墨/銅復(fù)合材料。本文系統(tǒng)地研究了電鍍法制備膨脹石墨/銅復(fù)合粉體材料的工藝方案。改進(jìn)了電鍍裝置,選擇了H2SO4體系作為本課題的電鍍體系,確定了電鍍法制備復(fù)合材料的工藝流程;之后以產(chǎn)物質(zhì)量、實(shí)際電流效率、產(chǎn)物銅含量為實(shí)驗(yàn)指標(biāo),通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)確定了H2SO4電鍍體系下的基本工藝參數(shù);并通過(guò)單變量實(shí)驗(yàn),確定了H2SO4電鍍體系下的最優(yōu)鍍液配方。最優(yōu)的工藝參數(shù)...
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:82 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
膨脹石墨的SEM圖片
[28-29]。圖1-2 石墨納米片的SEM圖片[27]目前,石墨納米片的制備方法主要有球磨法和超聲分散剝離法。其應(yīng)用方向有潤(rùn)滑材料、電學(xué)材料等。Xu Li等人[30]將250mL乙醇和2g膨脹石墨混合,使用不銹鋼磨球,在球料比為62:1條件下進(jìn)行球磨30h,得到直徑為0.5-2μm、厚度為10nm的石墨納米片,其吸附容量提高到28.3 mg·g-1。Miao-miao Yu等人[31]在水中通過(guò)表面活性劑羧甲基纖維素鈉鹽的輔助,對(duì)膨脹石墨進(jìn)行超聲剝離,得到石墨納米片,其制得的石墨納米片和聚氨酯復(fù)合涂層,具備良好的寬頻微波吸收性能。H.D. Huang 等人[32]采用球磨法制備得到石墨納米片,將所得產(chǎn)物添加到石蠟油中
圖 1-3 球形顆粒的燒結(jié)模型[56]a:燒結(jié)前顆粒的原始接觸;b 燒結(jié)早期的燒結(jié)頸長(zhǎng)大;c、d 燒結(jié)后期的孔隙球化(2)燒結(jié)頸的長(zhǎng)大階段:燒結(jié)頸由于原子向顆粒間接觸面的大量遷移的緣故而擴(kuò)大,孔隙原有的空間由于顆粒間的距離減少、晶粒長(zhǎng)大、晶界擴(kuò)大,縮小成為孔隙網(wǎng)絡(luò),原有的孔隙大量消失,燒結(jié)體致密度增高,此階段開始
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鍍銅膨脹石墨的制備[J]. 李長(zhǎng)青,王樹成,周玉鋒. 黑龍江科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(05)
[2]Cu-C復(fù)合材料的研究進(jìn)展及其在雷達(dá)中的應(yīng)用前景[J]. 王長(zhǎng)瑞,肖竑,邵奎武. 電子機(jī)械工程. 2014(01)
[3]低能耗型可膨脹石墨的制備研究[J]. 周丹鳳,田金星. 礦產(chǎn)綜合利用. 2013(01)
[4]電沉積銅-納米石墨復(fù)合材料及其性能的研究[J]. 孫鳳梅,張旭海,徐隨春. 表面技術(shù). 2012(05)
[5]Novel flexible broadband microwave absorptive fabrics coated with graphite nanosheets/polyurethane nanocomposites[J]. Miao-miao Yu,Shao-hua Chen,Zhe Zhou,Mei-fang Zhu. Progress in Natural Science:Materials International. 2012(04)
[6]鈦銅合金無(wú)壓浸滲石墨基復(fù)合材料的制備及其組織與性能[J]. 張雅丁,張濤. 材料工程. 2011(06)
[7]Ni-P/膨脹石墨復(fù)合材料的制備及電磁屏蔽性能[J]. 魏來(lái),黃玉安,張積橋,張世遠(yuǎn),唐濤,徐錚,沈儉一,黃潤(rùn)生. 磁性材料及器件. 2011(02)
[8]低溫可膨脹石墨的制備[J]. 吳會(huì)蘭,張興華. 非金屬礦. 2011(01)
[9]銅包石墨潤(rùn)滑涂料的制備與性能研究[J]. 陳以寧,李飛. 耐火材料. 2010(06)
[10]次亞磷酸鈉還原化學(xué)鍍銅工藝研究及展望[J]. 吳婧,王守緒,張敏,何為,蘇新,張佳,朱興華. 印制電路信息. 2010(07)
博士論文
[1]球磨態(tài)膨脹石墨及其金屬(氧化物)復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)與性能研究[D]. 王建新.燕山大學(xué) 2013
碩士論文
[1]粉末冶金法制備Cu/C復(fù)合材料的性能研究[D]. 劉寧.哈爾濱理工大學(xué) 2014
[2]膨脹石墨/石蠟復(fù)合相變蓄熱材料實(shí)驗(yàn)研究[D]. 張欽真.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2013
[3]原位復(fù)合制備PP/膨脹石墨導(dǎo)熱復(fù)合材料及其性能研究[D]. 陳銳.合肥工業(yè)大學(xué) 2012
[4]超聲流動(dòng)鍍銅制備銅包石墨粉的研究[D]. 鄒超.湖南大學(xué) 2010
[5]Al2O3強(qiáng)化銅基復(fù)合材料的制備和性能研究[D]. 王東里.合肥工業(yè)大學(xué) 2009
[6]膨脹石墨/TiO2復(fù)合吸附材料吸油和再生性能研究[D]. 岳學(xué)慶.燕山大學(xué) 2006
[7]石墨結(jié)構(gòu)層包覆銅納米復(fù)合材料的制備及其在對(duì)硝基苯酚體系里的電催化性質(zhì)測(cè)試[D]. 陳加藏.浙江工業(yè)大學(xué) 2006
本文編號(hào):2933932
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:82 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
膨脹石墨的SEM圖片
[28-29]。圖1-2 石墨納米片的SEM圖片[27]目前,石墨納米片的制備方法主要有球磨法和超聲分散剝離法。其應(yīng)用方向有潤(rùn)滑材料、電學(xué)材料等。Xu Li等人[30]將250mL乙醇和2g膨脹石墨混合,使用不銹鋼磨球,在球料比為62:1條件下進(jìn)行球磨30h,得到直徑為0.5-2μm、厚度為10nm的石墨納米片,其吸附容量提高到28.3 mg·g-1。Miao-miao Yu等人[31]在水中通過(guò)表面活性劑羧甲基纖維素鈉鹽的輔助,對(duì)膨脹石墨進(jìn)行超聲剝離,得到石墨納米片,其制得的石墨納米片和聚氨酯復(fù)合涂層,具備良好的寬頻微波吸收性能。H.D. Huang 等人[32]采用球磨法制備得到石墨納米片,將所得產(chǎn)物添加到石蠟油中
圖 1-3 球形顆粒的燒結(jié)模型[56]a:燒結(jié)前顆粒的原始接觸;b 燒結(jié)早期的燒結(jié)頸長(zhǎng)大;c、d 燒結(jié)后期的孔隙球化(2)燒結(jié)頸的長(zhǎng)大階段:燒結(jié)頸由于原子向顆粒間接觸面的大量遷移的緣故而擴(kuò)大,孔隙原有的空間由于顆粒間的距離減少、晶粒長(zhǎng)大、晶界擴(kuò)大,縮小成為孔隙網(wǎng)絡(luò),原有的孔隙大量消失,燒結(jié)體致密度增高,此階段開始
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鍍銅膨脹石墨的制備[J]. 李長(zhǎng)青,王樹成,周玉鋒. 黑龍江科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(05)
[2]Cu-C復(fù)合材料的研究進(jìn)展及其在雷達(dá)中的應(yīng)用前景[J]. 王長(zhǎng)瑞,肖竑,邵奎武. 電子機(jī)械工程. 2014(01)
[3]低能耗型可膨脹石墨的制備研究[J]. 周丹鳳,田金星. 礦產(chǎn)綜合利用. 2013(01)
[4]電沉積銅-納米石墨復(fù)合材料及其性能的研究[J]. 孫鳳梅,張旭海,徐隨春. 表面技術(shù). 2012(05)
[5]Novel flexible broadband microwave absorptive fabrics coated with graphite nanosheets/polyurethane nanocomposites[J]. Miao-miao Yu,Shao-hua Chen,Zhe Zhou,Mei-fang Zhu. Progress in Natural Science:Materials International. 2012(04)
[6]鈦銅合金無(wú)壓浸滲石墨基復(fù)合材料的制備及其組織與性能[J]. 張雅丁,張濤. 材料工程. 2011(06)
[7]Ni-P/膨脹石墨復(fù)合材料的制備及電磁屏蔽性能[J]. 魏來(lái),黃玉安,張積橋,張世遠(yuǎn),唐濤,徐錚,沈儉一,黃潤(rùn)生. 磁性材料及器件. 2011(02)
[8]低溫可膨脹石墨的制備[J]. 吳會(huì)蘭,張興華. 非金屬礦. 2011(01)
[9]銅包石墨潤(rùn)滑涂料的制備與性能研究[J]. 陳以寧,李飛. 耐火材料. 2010(06)
[10]次亞磷酸鈉還原化學(xué)鍍銅工藝研究及展望[J]. 吳婧,王守緒,張敏,何為,蘇新,張佳,朱興華. 印制電路信息. 2010(07)
博士論文
[1]球磨態(tài)膨脹石墨及其金屬(氧化物)復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)與性能研究[D]. 王建新.燕山大學(xué) 2013
碩士論文
[1]粉末冶金法制備Cu/C復(fù)合材料的性能研究[D]. 劉寧.哈爾濱理工大學(xué) 2014
[2]膨脹石墨/石蠟復(fù)合相變蓄熱材料實(shí)驗(yàn)研究[D]. 張欽真.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2013
[3]原位復(fù)合制備PP/膨脹石墨導(dǎo)熱復(fù)合材料及其性能研究[D]. 陳銳.合肥工業(yè)大學(xué) 2012
[4]超聲流動(dòng)鍍銅制備銅包石墨粉的研究[D]. 鄒超.湖南大學(xué) 2010
[5]Al2O3強(qiáng)化銅基復(fù)合材料的制備和性能研究[D]. 王東里.合肥工業(yè)大學(xué) 2009
[6]膨脹石墨/TiO2復(fù)合吸附材料吸油和再生性能研究[D]. 岳學(xué)慶.燕山大學(xué) 2006
[7]石墨結(jié)構(gòu)層包覆銅納米復(fù)合材料的制備及其在對(duì)硝基苯酚體系里的電催化性質(zhì)測(cè)試[D]. 陳加藏.浙江工業(yè)大學(xué) 2006
本文編號(hào):2933932
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