發(fā)布時(shí)間：2021-03-09 22:51

　　以環(huán)氧樹脂為代表的高分子聚合物在電子設(shè)備、電子封裝和航空航天領(lǐng)域中有著廣泛的用途。隨著電子行業(yè)的發(fā)展,高性能電子元件在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量熱量,過量的熱量會(huì)對系統(tǒng)本身造成傷害。在高功耗系統(tǒng)中使用高導(dǎo)熱材料或熱界面材料消耗熱量,提高散熱性能是有其必要性的。通常來說,雖然環(huán)氧樹脂具有低密度、易加工和耐腐蝕的優(yōu)點(diǎn)在工業(yè)生產(chǎn)中得到大量應(yīng)用,但是較低的熱導(dǎo)率（0.2 W/mk）限制了其在高性能系統(tǒng)中的進(jìn)一步發(fā)展。為了克服這個(gè)問題,在環(huán)氧樹脂中加入高熱導(dǎo)率的填料以提高環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能是一種簡單直接而有效的方案。本論文就環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的填料制備和導(dǎo)熱性能研究展開如下工作：1.我們使用不同尺寸的石墨烯納米微片分散在環(huán)氧樹脂基體中,形成具有高熱導(dǎo)率的石墨烯微片/環(huán)氧樹脂納米復(fù)合材料。在相對較低的填充量（40 wt%）下,所制備的復(fù)合材料的熱導(dǎo)率達(dá)到了3.0W/mK,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于純環(huán)氧樹脂0.2 W/mK的熱導(dǎo)率。這種超高的熱導(dǎo)率是通過高度分散的二維結(jié)構(gòu)石墨烯微片之間充分的接觸所形成的導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)而實(shí)現(xiàn)的。在加壓固化過程中,填料之間的相互接觸更為有效,所制備的石墨烯微片/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的缺陷密度更低。值... 

【文章來源】：北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 導(dǎo)熱概述
        1.1.1 基本導(dǎo)熱概述
        1.2.1 復(fù)合材料導(dǎo)熱概述
    1.2 石墨烯概述
        1.2.1 引言
        1.2.2 制備方法
            1.2.2.1 機(jī)械剝離法
            1.2.2.2 化學(xué)氣相沉積法
            1.2.2.3 氧化還原法
    1.3 應(yīng)用前景
        1.3.1 電磁屏蔽與吸波材料
        1.3.2 電池與超級(jí)電容器
        1.3.3 導(dǎo)熱性能與熱管理材料
            1.3.3.1 石墨烯的導(dǎo)熱理論
            1.3.3.2 石墨烯本征熱導(dǎo)率測試實(shí)驗(yàn)
第二章 石墨烯尺寸對環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能的研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)主要原料
        2.2.2 石墨烯/環(huán)氧樹脂的制備
        2.2.3 表征與測試
            2.2.3.1 導(dǎo)熱測試
            2.2.3.2 掃描電鏡
            2.2.3.3 拉曼光譜
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 石墨烯微片的尺寸表征及缺陷密度
        2.3.2 石墨烯微片在環(huán)氧樹脂基體中的分散
        2.3.3 石墨烯環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能
        2.3.4 石墨烯/銀/環(huán)氧樹脂雜化復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能
    2.4 本章小結(jié)
第三章 石墨烯改性對環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能的影響
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)主要原料
        3.2.2 3-氨丙基三乙氧基硅烷修飾的石墨烯微片（APTES-BONDS GNPs）的制備
        3.2.3 石墨烯/環(huán)氧樹脂的制備
        3.2.4 表征與測試
            3.2.4.1 導(dǎo)熱測試
            3.2.4.2 紅外光譜
            3.2.4.3 熱失重分析
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 APTES對石墨烯微片的表面修飾
        3.3.2 石墨烯微片/環(huán)氧樹脂的熱導(dǎo)率
        3.3.3 石墨烯微片/環(huán)氧樹脂的熱導(dǎo)模型
    3.4 本章小結(jié)
第四章 石墨烯包裹四針狀氧化鋅環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)主要原料
        4.2.2 制備過程
            4.2.2.1 氧化石墨的制備
            4.2.2.2 表面修飾APTES的氧化鋅晶須的制備
            4.2.2.3 不同方法還原的氧化還原石墨烯包裹的氧化鋅晶須的制備
            4.2.2.4 不同方法還原的氧化還原石墨烯包裹的氧化鋅環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的制備
        4.2.3 表征與測試
            4.2.3.1 導(dǎo)熱測試
            4.2.3.2 紅外光譜
            4.2.3.3 熱失重分析
            4.2.3.4 掃描電鏡
            4.2.3.5 拉曼光譜
            4.2.3.6 X射線衍射圖譜
            4.2.3.7 X射線電子衍射能譜
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 氧化石墨烯包裹的氧化鋅晶須的表征
        4.3.2 還原氧化石墨烯包裹的氧化鋅的表征
        4.3.3 不同氧化還原石墨烯包裹的氧化鋅環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
作者和導(dǎo)師簡介
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本文編號(hào)：3073609