環(huán)氧導(dǎo)電復(fù)合材料的制備及其電鑄性能的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-20 02:22
搪塑成型由于其屬于無(wú)應(yīng)力加工方式,所得產(chǎn)品具有尺寸穩(wěn)定性好,花紋復(fù)制率高,以及不易開(kāi)裂等特點(diǎn),因此被廣泛的應(yīng)用于汽車儀表板的制造領(lǐng)域。搪塑模具作為搪塑產(chǎn)品生產(chǎn)的關(guān)鍵部分,其表面紋理質(zhì)量的優(yōu)劣直接決定著搪塑制品的性能好壞,而搪塑模具表面質(zhì)量的好壞又直接取決于搪塑模具的生產(chǎn)工藝,特別是在環(huán)氧芯模的制備過(guò)程中。環(huán)氧樹(shù)脂具有高度的絕緣性,通常在環(huán)氧芯模的制備過(guò)程中需要進(jìn)行導(dǎo)電化處理以滿足后續(xù)的電鑄需求,而常用的導(dǎo)電化處理方式,如噴銀,由于噴涂工藝原因,會(huì)造成芯模表面的紋理深度變淺,進(jìn)而影響花紋的質(zhì)量。本研究將這一問(wèn)題入手,決定開(kāi)發(fā)出導(dǎo)電性能優(yōu)異的環(huán)氧復(fù)合材料,省去電鑄前所需的導(dǎo)電化處理工藝,以提高搪塑模具表面的紋理質(zhì)量。本文首先采用片狀銀粉(Ag)作為導(dǎo)電填料,經(jīng)溶液處理后制備出含量不同的復(fù)合材料Ag-EP,并利用四探針電阻儀、旋轉(zhuǎn)流變儀、掃描電鏡等方法考察填料含量對(duì)復(fù)合材料性質(zhì)的影響。研究表明,經(jīng)混酸(7.2 wt%HCl+19.8 wt%H2SO4)處理后,片狀銀粉表面碳元素含量降低了79.9%,說(shuō)明銀粉表面的硬脂酸已基本去除,同時(shí)片狀銀粉的電阻...
【文章來(lái)源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:86 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
搪塑模具的制備工藝Figure1.1Preparationprocessofslushmould
第1章緒論31.2.3環(huán)氧芯模的發(fā)展趨勢(shì)環(huán)氧芯模作為搪塑模具制備過(guò)程中的關(guān)鍵一步,它的表面好壞對(duì)于搪塑模具的質(zhì)量來(lái)說(shuō)至關(guān)重要[16]。目前,為了解決環(huán)氧芯模表面不導(dǎo)電的問(wèn)題,為了便于下一步的電鑄過(guò)程,通常需要對(duì)其進(jìn)行表面導(dǎo)電化處理,常用的方法有傳統(tǒng)的銀鏡反應(yīng)和化學(xué)鍍銀[17-20],但它們都存在一定的弊端。在傳統(tǒng)的銀鏡反應(yīng)中,其前處理工藝復(fù)雜,涉及除油、粗化、敏化等過(guò)程,且在粗化過(guò)程中使用強(qiáng)酸和強(qiáng)堿,這對(duì)環(huán)氧芯模表面的花紋質(zhì)量有嚴(yán)重的影響。在化學(xué)鍍銀過(guò)程中,由于前處理過(guò)程造成的環(huán)氧芯模表面性質(zhì)不均一,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)局部漏鍍或者鍍層厚度不均的情況,這將影響后續(xù)電鑄鎳殼的花紋質(zhì)量。因此,為了避免后續(xù)的導(dǎo)電化處理過(guò)程,制備出具有導(dǎo)電功能的環(huán)氧芯模是解決現(xiàn)有問(wèn)題最直接的方法。姚衛(wèi)國(guó)等人[21]提出了通過(guò)一步法直接制備出具有導(dǎo)電性的環(huán)氧芯模,省去了后續(xù)的表面導(dǎo)電處理,同時(shí)也避免了后處理對(duì)環(huán)氧芯模質(zhì)量的影響。但搪塑模具尺寸較大,在實(shí)際生產(chǎn)中不易實(shí)現(xiàn),所以通過(guò)分層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),制備出具有多層結(jié)構(gòu)的環(huán)氧芯模,如圖1.2所示,包括導(dǎo)電層和模具基底兩部分,使得環(huán)氧芯模兼具良好的導(dǎo)電性和優(yōu)良的力學(xué)性質(zhì)。圖1.2具有多層結(jié)構(gòu)的環(huán)氧芯模Figure1.2Epoxymastermoldwithmultilayerstructure1.3環(huán)氧樹(shù)脂1.3.1環(huán)氧樹(shù)脂簡(jiǎn)介環(huán)氧樹(shù)脂是一種廣泛使用的熱固性樹(shù)脂,它的研究始于20世紀(jì)30年代,然而在20世紀(jì)50年代才開(kāi)始進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用[1]。由于環(huán)氧樹(shù)脂具有優(yōu)良的
吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文4力學(xué)性能、良好的尺寸穩(wěn)定性、高的粘結(jié)力等特點(diǎn),所以得到了迅猛的發(fā)展,品類不斷增加。到了1970年左右,人們先后開(kāi)發(fā)出酚醛型環(huán)氧樹(shù)脂、鹵代環(huán)氧樹(shù)脂等眾多種類[22]。進(jìn)入二十一世紀(jì),隨著工業(yè)化進(jìn)程的加速,人們對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂的需求越來(lái)越多,因此被廣泛地用于軌道交通、電子電氣、機(jī)械制造、化工防腐、模具制造等工業(yè)領(lǐng)域。環(huán)氧樹(shù)脂主要由低分子量環(huán)氧樹(shù)脂和固化劑兩種組分構(gòu)成,通常固化劑與環(huán)氧低聚物發(fā)生反應(yīng),固化交聯(lián)形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚合物。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,可以根據(jù)服役環(huán)境的要求,選擇合適的環(huán)氧樹(shù)脂低聚物和適當(dāng)?shù)墓袒瘎,或者采用相?yīng)的改性方法提高環(huán)氧樹(shù)脂的使用壽命[23-25]。1.3.2環(huán)氧樹(shù)脂的分類經(jīng)過(guò)七八十年的發(fā)展,環(huán)氧樹(shù)脂已經(jīng)成為了類種繁多,應(yīng)用范圍廣的熱固性材之一,因此環(huán)氧樹(shù)脂的分類也越來(lái)越多[26]。根據(jù)環(huán)氧樹(shù)脂的化學(xué)結(jié)構(gòu)以及環(huán)氧基團(tuán)所處的位置,可以將其分為五類,見(jiàn)圖1.3所示,其中縮水甘油醚類是工業(yè)生產(chǎn)中使用量最大的一類。圖1.3常見(jiàn)環(huán)氧樹(shù)脂的化學(xué)結(jié)構(gòu)示意圖Figure1.3Chemicalstructureformulaofcommonepoxyresin此外,近年來(lái)由于社會(huì)發(fā)展的需要,還開(kāi)發(fā)出了一些新型的環(huán)氧樹(shù)脂,包括海因環(huán)氧樹(shù)脂、酰亞胺環(huán)氧樹(shù)脂以及含有無(wú)機(jī)元素的其他類環(huán)氧樹(shù)脂[27-32]。以海因環(huán)氧樹(shù)脂為例,它是一種新型特種環(huán)氧樹(shù)脂,主要由海因及其相應(yīng)的衍生物通過(guò)縮水甘油化反應(yīng)而制得的,分子鏈中含有雜環(huán)乙內(nèi)酰脲[33]。海因環(huán)氧樹(shù)脂既保
本文編號(hào):3352616
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搪塑模具的制備工藝Figure1.1Preparationprocessofslushmould
第1章緒論31.2.3環(huán)氧芯模的發(fā)展趨勢(shì)環(huán)氧芯模作為搪塑模具制備過(guò)程中的關(guān)鍵一步,它的表面好壞對(duì)于搪塑模具的質(zhì)量來(lái)說(shuō)至關(guān)重要[16]。目前,為了解決環(huán)氧芯模表面不導(dǎo)電的問(wèn)題,為了便于下一步的電鑄過(guò)程,通常需要對(duì)其進(jìn)行表面導(dǎo)電化處理,常用的方法有傳統(tǒng)的銀鏡反應(yīng)和化學(xué)鍍銀[17-20],但它們都存在一定的弊端。在傳統(tǒng)的銀鏡反應(yīng)中,其前處理工藝復(fù)雜,涉及除油、粗化、敏化等過(guò)程,且在粗化過(guò)程中使用強(qiáng)酸和強(qiáng)堿,這對(duì)環(huán)氧芯模表面的花紋質(zhì)量有嚴(yán)重的影響。在化學(xué)鍍銀過(guò)程中,由于前處理過(guò)程造成的環(huán)氧芯模表面性質(zhì)不均一,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)局部漏鍍或者鍍層厚度不均的情況,這將影響后續(xù)電鑄鎳殼的花紋質(zhì)量。因此,為了避免后續(xù)的導(dǎo)電化處理過(guò)程,制備出具有導(dǎo)電功能的環(huán)氧芯模是解決現(xiàn)有問(wèn)題最直接的方法。姚衛(wèi)國(guó)等人[21]提出了通過(guò)一步法直接制備出具有導(dǎo)電性的環(huán)氧芯模,省去了后續(xù)的表面導(dǎo)電處理,同時(shí)也避免了后處理對(duì)環(huán)氧芯模質(zhì)量的影響。但搪塑模具尺寸較大,在實(shí)際生產(chǎn)中不易實(shí)現(xiàn),所以通過(guò)分層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),制備出具有多層結(jié)構(gòu)的環(huán)氧芯模,如圖1.2所示,包括導(dǎo)電層和模具基底兩部分,使得環(huán)氧芯模兼具良好的導(dǎo)電性和優(yōu)良的力學(xué)性質(zhì)。圖1.2具有多層結(jié)構(gòu)的環(huán)氧芯模Figure1.2Epoxymastermoldwithmultilayerstructure1.3環(huán)氧樹(shù)脂1.3.1環(huán)氧樹(shù)脂簡(jiǎn)介環(huán)氧樹(shù)脂是一種廣泛使用的熱固性樹(shù)脂,它的研究始于20世紀(jì)30年代,然而在20世紀(jì)50年代才開(kāi)始進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用[1]。由于環(huán)氧樹(shù)脂具有優(yōu)良的
吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文4力學(xué)性能、良好的尺寸穩(wěn)定性、高的粘結(jié)力等特點(diǎn),所以得到了迅猛的發(fā)展,品類不斷增加。到了1970年左右,人們先后開(kāi)發(fā)出酚醛型環(huán)氧樹(shù)脂、鹵代環(huán)氧樹(shù)脂等眾多種類[22]。進(jìn)入二十一世紀(jì),隨著工業(yè)化進(jìn)程的加速,人們對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂的需求越來(lái)越多,因此被廣泛地用于軌道交通、電子電氣、機(jī)械制造、化工防腐、模具制造等工業(yè)領(lǐng)域。環(huán)氧樹(shù)脂主要由低分子量環(huán)氧樹(shù)脂和固化劑兩種組分構(gòu)成,通常固化劑與環(huán)氧低聚物發(fā)生反應(yīng),固化交聯(lián)形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚合物。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,可以根據(jù)服役環(huán)境的要求,選擇合適的環(huán)氧樹(shù)脂低聚物和適當(dāng)?shù)墓袒瘎,或者采用相?yīng)的改性方法提高環(huán)氧樹(shù)脂的使用壽命[23-25]。1.3.2環(huán)氧樹(shù)脂的分類經(jīng)過(guò)七八十年的發(fā)展,環(huán)氧樹(shù)脂已經(jīng)成為了類種繁多,應(yīng)用范圍廣的熱固性材之一,因此環(huán)氧樹(shù)脂的分類也越來(lái)越多[26]。根據(jù)環(huán)氧樹(shù)脂的化學(xué)結(jié)構(gòu)以及環(huán)氧基團(tuán)所處的位置,可以將其分為五類,見(jiàn)圖1.3所示,其中縮水甘油醚類是工業(yè)生產(chǎn)中使用量最大的一類。圖1.3常見(jiàn)環(huán)氧樹(shù)脂的化學(xué)結(jié)構(gòu)示意圖Figure1.3Chemicalstructureformulaofcommonepoxyresin此外,近年來(lái)由于社會(huì)發(fā)展的需要,還開(kāi)發(fā)出了一些新型的環(huán)氧樹(shù)脂,包括海因環(huán)氧樹(shù)脂、酰亞胺環(huán)氧樹(shù)脂以及含有無(wú)機(jī)元素的其他類環(huán)氧樹(shù)脂[27-32]。以海因環(huán)氧樹(shù)脂為例,它是一種新型特種環(huán)氧樹(shù)脂,主要由海因及其相應(yīng)的衍生物通過(guò)縮水甘油化反應(yīng)而制得的,分子鏈中含有雜環(huán)乙內(nèi)酰脲[33]。海因環(huán)氧樹(shù)脂既保
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