Sn/Cu/PA6復(fù)合材料的組成—結(jié)構(gòu)—性能關(guān)系
發(fā)布時(shí)間:2021-07-07 22:06
向絕緣聚合物基體中添加導(dǎo)電填料可得到聚合物基導(dǎo)電復(fù)合材料,這種復(fù)合材料質(zhì)輕價(jià)廉、容易加工且其導(dǎo)電性能可在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié),在靜電消除、電磁屏蔽、傳感器和導(dǎo)電材料等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。用低熔點(diǎn)金屬和高熔點(diǎn)金屬作為導(dǎo)電填料填充聚合物基體,既能改善加工過程中低熔點(diǎn)金屬的析出,又能解決高含量高熔點(diǎn)金屬填充的復(fù)合材料難以混合均勻的問題。當(dāng)?shù)腿埸c(diǎn)金屬含量足夠高時(shí),低熔點(diǎn)金屬與高熔點(diǎn)金屬相互作用能夠在基體中形成物理連續(xù)的金屬網(wǎng)絡(luò),復(fù)合材料可同時(shí)具備優(yōu)異的導(dǎo)電性能、沖擊性能和加工性能。但是,已有的關(guān)于低熔點(diǎn)金屬/高熔點(diǎn)金屬/聚合物三元復(fù)合材料的研究較少,基于現(xiàn)有的認(rèn)識(shí)難以獲得此類三元復(fù)合體系的一般規(guī)律,也難以明確金屬和聚合物的性質(zhì)對(duì)此類三元復(fù)合體系的影響。此外,低熔點(diǎn)金屬/高熔點(diǎn)金屬/聚合物三元復(fù)合材料的獨(dú)特性質(zhì)也有待更深入的研究。由此可見,在低熔點(diǎn)金屬/高熔點(diǎn)金屬/聚合物三元復(fù)合體系中,仍有很多問題有待解決。本論文中采用低熔點(diǎn)金屬錫(Sn)和高熔點(diǎn)金屬(Cu)共同填充尼龍-6(Polyamide-6,PA6)基體制備Sn/Cu/PA6三元復(fù)合材料,研究了復(fù)合材料的組成、結(jié)構(gòu)及性能間的關(guān)系,并將其與傳統(tǒng)的Cu...
【文章來源】:中國工程物理研究院北京市
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1?Cu/PA66復(fù)合材料(a)和Vesca/VCu=3的ESCA/Cu/PA66三元復(fù)合材料(b)的SEM圖??(金屬總含量為53.3?vol%)??
的高熔點(diǎn)金屬可在一定程度上改善低熔點(diǎn)金屬的析出,但在較高液固比或金屬總含量下,??液態(tài)金屬仍會(huì)在復(fù)合材料熔融加工過程中分離析出。此外,這種三元復(fù)合材料的金屬相??比較粗大,如圖1.1所示。因此,需要尋求合適的方法對(duì)金屬液體和聚合物熔體進(jìn)行界??面增容,解決加工過程中液態(tài)金屬析出的問題,同時(shí)細(xì)化金屬相尺寸。??圖1.1?Cu/PA66復(fù)合材料(a)和Vesca/VCu=3的ESCA/Cu/PA66三元復(fù)合材料(b)的SEM圖??(金屬總含量為53.3?vol%)??Fig?1.1?SEM?image?of?the?Cu/PA66?composites?(a)?and?the?ESCA/Cu/PA66?ternary?composites?with??Vesca/Vcu=3?(b)?(The?total?metal?content?is?53.3?vol%)??7??
在金屬顆粒填充絕緣聚合物基體的二元體系中,復(fù)合材料的導(dǎo)電性能可通過接觸逾??滲模型來解釋:當(dāng)辦艮低時(shí),Cu顆粒均勻分散于基體中且鄰近導(dǎo)電粒子間沒有接觸,如??圖2.1?(a)所示,復(fù)合體系電阻率反映高分子基體的電阻率,所以復(fù)合材料p變化不明??顯;在導(dǎo)電逾滲轉(zhuǎn)變區(qū)內(nèi),導(dǎo)電粒子開始互相接觸形成局部導(dǎo)電通路,隨著_一步增??力口,導(dǎo)電通路在高分子絕緣基體中逐漸形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),復(fù)合材料的p相應(yīng)地隨^增加而急??劇下降;當(dāng)^>40?vol%時(shí),體系內(nèi)的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)基本形成,故填料含量的增加對(duì)材料電阻??率的貢獻(xiàn)不大[64]。當(dāng)填料的體積分?jǐn)?shù)高于導(dǎo)電逾滲值(如)后
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]聚合物結(jié)晶行為對(duì)iPP/CB復(fù)合材料中導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的影響[J]. 鄧潔,鄭少笛,黃永忠,楊陸瓊,劉正英,楊鳴波. 塑料工業(yè). 2015(08)
[2]拉伸條件下液態(tài)Sn/熔融聚乙烯復(fù)合體系中Sn的纖維化及其機(jī)制[J]. 鄒明晶,馬寒冰,賀江平,徐翔. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2015(05)
[3]聚合物/錫鋅合金復(fù)合材料的密煉混合行為[J]. 張國艷,劉濤,易勇,羅江山,譚秀蘭,馬寒冰,賀江平. 中國塑料. 2014(02)
[4]低熔點(diǎn)金屬/聚合物復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀[J]. 張國艷,劉濤,易勇,劉黎明,羅江山,譚秀蘭,蘆艾,賀江平,馬寒冰. 高分子通報(bào). 2013(07)
[5]低熔點(diǎn)金屬/聚乙烯復(fù)合體系的密煉加工行為及導(dǎo)電性能[J]. 賀江平,劉濤,易勇,譚秀蘭,羅江山,蘆艾. 高分子材料科學(xué)與工程. 2012(12)
[6]微量銀對(duì)Sn0.7Cu釬料物理性能及釬焊工藝性能的影響[J]. 趙快樂,閆焉服,唐坤,盛陽陽. 焊接學(xué)報(bào). 2011(05)
[7]Sn-Pb合金填充聚合物導(dǎo)電復(fù)合材料的PTC效應(yīng)[J]. 劉靜,潘頤,張向武. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2002(06)
[8]聚丙烯-錫復(fù)合材料的研究[J]. 熊傳溪,聞?shì)督? 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 1999(03)
[9]LMPM/PP原位復(fù)合材料的力學(xué)強(qiáng)度[J]. 熊傳溪,楊小利,余劍英,聞?shì)督? 武漢工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 1999(04)
[10]低熔點(diǎn)金屬與聚合物原位復(fù)合的構(gòu)思[J]. 熊傳溪,聞?shì)督? 材料科學(xué)與工藝. 1999(02)
本文編號(hào):3270457
【文章來源】:中國工程物理研究院北京市
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1?Cu/PA66復(fù)合材料(a)和Vesca/VCu=3的ESCA/Cu/PA66三元復(fù)合材料(b)的SEM圖??(金屬總含量為53.3?vol%)??
的高熔點(diǎn)金屬可在一定程度上改善低熔點(diǎn)金屬的析出,但在較高液固比或金屬總含量下,??液態(tài)金屬仍會(huì)在復(fù)合材料熔融加工過程中分離析出。此外,這種三元復(fù)合材料的金屬相??比較粗大,如圖1.1所示。因此,需要尋求合適的方法對(duì)金屬液體和聚合物熔體進(jìn)行界??面增容,解決加工過程中液態(tài)金屬析出的問題,同時(shí)細(xì)化金屬相尺寸。??圖1.1?Cu/PA66復(fù)合材料(a)和Vesca/VCu=3的ESCA/Cu/PA66三元復(fù)合材料(b)的SEM圖??(金屬總含量為53.3?vol%)??Fig?1.1?SEM?image?of?the?Cu/PA66?composites?(a)?and?the?ESCA/Cu/PA66?ternary?composites?with??Vesca/Vcu=3?(b)?(The?total?metal?content?is?53.3?vol%)??7??
在金屬顆粒填充絕緣聚合物基體的二元體系中,復(fù)合材料的導(dǎo)電性能可通過接觸逾??滲模型來解釋:當(dāng)辦艮低時(shí),Cu顆粒均勻分散于基體中且鄰近導(dǎo)電粒子間沒有接觸,如??圖2.1?(a)所示,復(fù)合體系電阻率反映高分子基體的電阻率,所以復(fù)合材料p變化不明??顯;在導(dǎo)電逾滲轉(zhuǎn)變區(qū)內(nèi),導(dǎo)電粒子開始互相接觸形成局部導(dǎo)電通路,隨著_一步增??力口,導(dǎo)電通路在高分子絕緣基體中逐漸形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),復(fù)合材料的p相應(yīng)地隨^增加而急??劇下降;當(dāng)^>40?vol%時(shí),體系內(nèi)的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)基本形成,故填料含量的增加對(duì)材料電阻??率的貢獻(xiàn)不大[64]。當(dāng)填料的體積分?jǐn)?shù)高于導(dǎo)電逾滲值(如)后
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]聚合物結(jié)晶行為對(duì)iPP/CB復(fù)合材料中導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的影響[J]. 鄧潔,鄭少笛,黃永忠,楊陸瓊,劉正英,楊鳴波. 塑料工業(yè). 2015(08)
[2]拉伸條件下液態(tài)Sn/熔融聚乙烯復(fù)合體系中Sn的纖維化及其機(jī)制[J]. 鄒明晶,馬寒冰,賀江平,徐翔. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2015(05)
[3]聚合物/錫鋅合金復(fù)合材料的密煉混合行為[J]. 張國艷,劉濤,易勇,羅江山,譚秀蘭,馬寒冰,賀江平. 中國塑料. 2014(02)
[4]低熔點(diǎn)金屬/聚合物復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀[J]. 張國艷,劉濤,易勇,劉黎明,羅江山,譚秀蘭,蘆艾,賀江平,馬寒冰. 高分子通報(bào). 2013(07)
[5]低熔點(diǎn)金屬/聚乙烯復(fù)合體系的密煉加工行為及導(dǎo)電性能[J]. 賀江平,劉濤,易勇,譚秀蘭,羅江山,蘆艾. 高分子材料科學(xué)與工程. 2012(12)
[6]微量銀對(duì)Sn0.7Cu釬料物理性能及釬焊工藝性能的影響[J]. 趙快樂,閆焉服,唐坤,盛陽陽. 焊接學(xué)報(bào). 2011(05)
[7]Sn-Pb合金填充聚合物導(dǎo)電復(fù)合材料的PTC效應(yīng)[J]. 劉靜,潘頤,張向武. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2002(06)
[8]聚丙烯-錫復(fù)合材料的研究[J]. 熊傳溪,聞?shì)督? 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 1999(03)
[9]LMPM/PP原位復(fù)合材料的力學(xué)強(qiáng)度[J]. 熊傳溪,楊小利,余劍英,聞?shì)督? 武漢工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 1999(04)
[10]低熔點(diǎn)金屬與聚合物原位復(fù)合的構(gòu)思[J]. 熊傳溪,聞?shì)督? 材料科學(xué)與工藝. 1999(02)
本文編號(hào):3270457
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