發(fā)布時(shí)間：2021-11-17 13:11

　　本文采用壓力浸滲技術(shù)制備了TGS-25/Al、TGS-25/Al-12Si和TGS-25/Al-20Si三種復(fù)合材料,研究基體中Si含量對(duì)石墨膜/鋁復(fù)合材料微觀組織、熱物理性能和力學(xué)性能的影響。高結(jié)晶度石墨膜的表面形貌平整,層狀結(jié)構(gòu)較為有序。石墨膜的導(dǎo)熱性能與有序化度、石墨化度、微晶堆積高度、層狀結(jié)構(gòu)有序度密切相關(guān)。有序化度、石墨化度、層狀結(jié)構(gòu)有序度越高,石墨膜熱導(dǎo)率越高;而不同原材料及工藝制備的石墨膜,其微晶堆積高度需與微觀結(jié)構(gòu)結(jié)合分析,才能確定其導(dǎo)熱性能。TGS-25石墨膜具有均勻定向的層狀結(jié)構(gòu),層間結(jié)合緊密;其石墨化度達(dá)到99.9%,沿膜方向熱導(dǎo)率為1420 W/（m·K）。石墨膜/鋁復(fù)合材料無(wú)氣孔和裂紋等明顯缺陷,且基體和增強(qiáng)體分布均勻。隨著基體合金中Si的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加,C元素在基體合金中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和擴(kuò)散相對(duì)深度降低。隨著基體合金中Si的質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低,復(fù)合材料熱導(dǎo)率增加。其沿膜方向熱導(dǎo)率從420 W/（m·K）升高到743 W/（m·K）,垂直膜方向熱導(dǎo)率從11W/（m·K）升高到17W/（m·K）。復(fù)合材料的導(dǎo)熱機(jī)理符合Agari模型,隨著基體中Si的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加,復(fù)合材料熱... 

【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)】：79 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景和意義
    1.2 石墨膜的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 石墨膜的分類
        1.2.2 石墨膜的制備方法
        1.2.3 石墨膜的微觀組織
        1.2.4 石墨膜的性能及影響因素
        1.2.5 石墨膜的表征
    1.3 高導(dǎo)熱炭/鋁復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 金剛石/鋁復(fù)合材料
        1.3.2 碳纖維/鋁復(fù)合材料
        1.3.3 石墨鱗片/鋁復(fù)合材料
        1.3.4 碳納米管/鋁復(fù)合材料
    1.4 金屬基復(fù)合材料的制備方法
        1.4.1 固相法
        1.4.2 液相法
        1.4.3 固液復(fù)合法
    1.5 本文的研究目的和內(nèi)容
第2章 試驗(yàn)材料和試驗(yàn)方法
    2.1 復(fù)合材料組分設(shè)計(jì)
        2.1.1 增強(qiáng)體石墨膜
        2.1.2 基體合金
    2.2 復(fù)合材料制備及缺陷檢測(cè)
        2.2.1 復(fù)合材料制備
        2.2.2 復(fù)合材料缺陷檢測(cè)
    2.3 石墨膜表征
        2.3.1 石墨膜表面和縱截面觀察
        2.3.2 石墨膜有序化度表征
        2.3.3 石墨膜石墨化度測(cè)試和微晶參數(shù)計(jì)算
    2.4 復(fù)合材料測(cè)試方法
        2.4.1 密度測(cè)試
        2.4.2 顯微組織觀察
        2.4.3 熱導(dǎo)率測(cè)試
        2.4.4 熱膨脹系數(shù)測(cè)試
        2.4.5 剪切性能測(cè)試
        2.4.6 高低溫沖擊熱物理性能測(cè)試
第3章 石墨膜/鋁復(fù)合材料設(shè)計(jì)與制備
    3.1 引言
    3.2 石墨膜的表征與性能測(cè)試
        3.2.1 石墨膜的表面與縱截面形貌表征
        3.2.2 有序化度表征
        3.2.3 石墨化度表征
        3.2.4 熱導(dǎo)率測(cè)試
    3.3 基體合金選擇
        3.3.1 基體合金分類與成分優(yōu)化
        3.3.2 基體合金熱物理性能測(cè)試
    3.4 石墨膜/鋁復(fù)合材料缺陷檢測(cè)
    3.5 本章小結(jié)
第4章 石墨膜/鋁復(fù)合材料的顯微組織
    4.1 引言
    4.2 石墨膜/鋁復(fù)合材料的金相組織
    4.3 石墨膜/鋁復(fù)合材料的SEM觀察
        4.3.1 TGS-25/Al復(fù)合材料的SEM組織
        4.3.2 TGS-25/Al-12Si復(fù)合材料的SEM組織
        4.3.3 TGS-25/Al-20Si復(fù)合材料的SEM組織
    4.4 石墨膜/鋁復(fù)合材料的物相分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 石墨膜/鋁復(fù)合材料的性能
    5.1 引言
    5.2 石墨膜/鋁復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能
        5.2.1 石墨膜/鋁復(fù)合材料的熱擴(kuò)散系數(shù)
        5.2.2 石墨膜/鋁復(fù)合材料的沿膜方向熱導(dǎo)率
        5.2.3 石墨膜/鋁復(fù)合材料的垂直膜方向熱導(dǎo)率
    5.3 石墨膜/鋁復(fù)合材料的熱膨脹系數(shù)
        5.3.1 溫度對(duì)復(fù)合材料熱膨脹系數(shù)的影響
        5.3.2 硅含量對(duì)熱膨脹系數(shù)的影響
    5.4 石墨膜/鋁復(fù)合材料的力學(xué)性能
        5.4.1 石墨膜/鋁復(fù)合材料的剪切性能
        5.4.2 石墨膜/鋁復(fù)合材料的剪切斷口
    5.5 高低溫沖擊對(duì)復(fù)合材料熱物理性能的影響
        5.5.1 高低溫沖擊對(duì)復(fù)合材料熱導(dǎo)率的影響
        5.5.2 高低溫沖擊對(duì)復(fù)合材料熱膨脹系數(shù)的影響
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]石墨烯微片增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料組織與性能的研究[D]. 羅昊.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[2]瀝青基碳纖維增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料組織及性能研究[D]. 裴日生.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[3]柔性石墨膜的制備及其導(dǎo)熱性能研究[D]. 劉榮躍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3500981