聚合物基導(dǎo)電復(fù)合材料(Conductive Polymer Composites,CPCs)是將導(dǎo)電填料添加進(jìn)入聚合物中制備的一類功能材料。CPCs不僅具備高分子材料良好的加工性和導(dǎo)電填料的高電導(dǎo)率,還可根據(jù)使用目標(biāo)調(diào)節(jié)其性能。導(dǎo)電機(jī)理是CPCs的制備和應(yīng)用的理論依據(jù)。但是目前對(duì)CPCs的導(dǎo)電機(jī)理的解釋有多種,尚未達(dá)成共識(shí),而文獻(xiàn)中研究CPCs電性能與溫度的變化時(shí)多選用熱塑性基體體系如聚乙烯等,由于熱塑性基體的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)和分子鏈?zhǔn)墉h(huán)境(如溫度)的影響較大,在升溫過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生熱膨脹,在考察電子躍遷的同時(shí)還需考慮基體分子鏈運(yùn)動(dòng)帶來(lái)的影響,體系變量復(fù)雜,不利于闡明導(dǎo)電機(jī)理。本文以熱固性樹脂聚酰亞胺(PI)為基體,氣相生長(zhǎng)的碳纖維(VGCF)為導(dǎo)電填料,采用原位聚合的方法制備了 PI/VGCF復(fù)合材料,采用非對(duì)稱拋物線形勢(shì)壘的熱漲落隧道效應(yīng)對(duì)PI/VGCF復(fù)合材料在直流電壓和交流電壓下的電學(xué)性能進(jìn)行了深入的探討,也是首次將熱漲落隧道效應(yīng)應(yīng)用于交流電壓的電性能的理論計(jì)算。同時(shí)考察了外加電場(chǎng)下復(fù)合材料的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能和聚集態(tài)的變化。最后瞄準(zhǔn)CPCs的一個(gè)應(yīng)用吸波材料,采用化學(xué)共沉淀法在CNTs表面原...

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【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
主要符號(hào)表
1 緒論
    1.1 聚合物基導(dǎo)電復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀
        1.1.1 導(dǎo)電填料類型
        1.1.2 常用的基體及制備方法
        1.1.3 聚合物基導(dǎo)電復(fù)合材料應(yīng)用
    1.2 導(dǎo)電復(fù)合材料的電學(xué)性能研究簡(jiǎn)介
        1.2.1 逾滲理論
        1.2.2 導(dǎo)電機(jī)理
        1.2.3 聚酰亞胺基復(fù)合材料的研究進(jìn)展
    1.3 導(dǎo)電復(fù)合材料的介電性能的研究簡(jiǎn)介
        1.3.1 物質(zhì)的極化現(xiàn)象
        1.3.2 介電性能的表征參數(shù)
        1.3.3 介電理論模型
        1.3.4 復(fù)合材料交流電學(xué)性能研究
        1.3.5 導(dǎo)電復(fù)合材料介電性能的研究進(jìn)展
    1.4 吸波材料研究簡(jiǎn)介
        1.4.1 吸波材料的工作原理
        1.4.2 吸波材料的分類及研究進(jìn)展
    1.5 本文主要研究思路與內(nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)原料
    2.2 樣品制備
        2.2.1 原位合成PI/VGCF導(dǎo)電復(fù)合材料
        2.2.2 CNTs/Zn_xFe_（3-x）O₄復(fù)合納米粒子的制備
        2.2.3 原位合成PI/CNTs/Zn_xFe_（3-x）O₄復(fù)合吸波材料
        2.2.4 巴基紙（Buckypaper）的制備
        2.2.5 巴基紙（Buckypaper）復(fù)合材料的制備
    2.3 性能測(cè)試
        2.3.1 熱性能測(cè)試
        2.3.2 電導(dǎo)率測(cè)試
        2.3.3 形貌測(cè)試
    2.4 拉曼光譜分析（Raman）和紅外（FTIR）光譜分析
    2.5 X射線衍射儀（XRD）
    2.6 磁性能表征
    2.7 元素分析
    2.8 動(dòng)態(tài)力學(xué)性能測(cè)試
        2.8.1 外加熱下動(dòng)態(tài)力學(xué)性能測(cè)試
        2.8.2 自發(fā)熱下動(dòng)態(tài)力學(xué)性能測(cè)試
    2.9 介電性能測(cè)試
    2.10 電磁參數(shù)及電磁屏蔽性能的測(cè)試
3 PI/VGCF復(fù)合材料在直流電壓下的電性能、動(dòng)態(tài)力學(xué)性能和基體聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的研究
    引言
    3.1 PI的熱性能
    3.2 復(fù)合材料的室溫逾滲曲線
    3.3 復(fù)合材料的形貌
    3.4 非均勻體系的熱漲落隧道效應(yīng)
    3.5 復(fù)合材料外加熱和自發(fā)熱下的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能
        3.5.1 復(fù)合材料外加熱下的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能
        3.5.2 復(fù)合材料外自發(fā)熱下的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能
    3.6 復(fù)合材料自發(fā)熱下的WAXD表征
    3.7 本章小結(jié)
4 PI/VGCF復(fù)合材料在交流電壓下的電性能研究
    引言
    4.1 3.11vol% PI/VGCF復(fù)合材料的介電性能
        4.1.1 復(fù)合材料的復(fù)阻抗、電模量隨頻率的變化
        4.1.2 復(fù)合材料的復(fù)阻抗、電模量的Cole-Cole曲線
        4.1.3 復(fù)合材料的復(fù)介電常數(shù)、交流電導(dǎo)率隨頻率的變化
        4.1.4 復(fù)合材料的介電性能等效電路以物理意義
    4.2 6.28vol% PI/VGCF復(fù)合材料的介電性能
        4.2.1 復(fù)合材料的復(fù)阻抗、電模量隨頻率的變化
        4.2.2 復(fù)合材料的復(fù)阻抗、電模量的Cole-Cole曲線
        4.2.3 復(fù)合材料的復(fù)介電常數(shù)、交流電導(dǎo)率隨頻率的變化
        4.2.4 復(fù)合材料的介電性能的等效電路及物理意義
    4.3 PI/VGCF復(fù)合材料在直流和交流電下的隧道效應(yīng)
        4.3.1 采用熱漲落隧道效應(yīng)計(jì)算復(fù)合材料的在交流電下的電導(dǎo)率
        4.3.2 采用熱漲落隧道效應(yīng)計(jì)算復(fù)合材料的在直流電下的電導(dǎo)率
    4.4 本章小結(jié)
5 PI/CNTs/Zn_xFe_（3-x）O₄復(fù)合材料吸波性能的研究
    引言
    5.1 CNTs的表面改性
    5.2 CNTs/Zn_xFe_（3-x）O₄復(fù)合納米顆粒的表征
        5.2.1 CNTs/Zn_xFe_（3-x）O₄復(fù)合納米顆粒的元素分析
        5.2.2 CNTs/Zn_xFe_（3-x）O₄復(fù)合納米顆粒的形貌觀察
        5.2.3 CNTs/Zn_xFe_（3-x）O₄復(fù)合納米顆粒的結(jié)構(gòu)表征
        5.2.4 CNTs/Zn_xFe_（3-x）O₄復(fù)合納米顆粒的磁性表征
        5.2.5 CNTs/Zn_xFe_（3-x）O₄復(fù)合納米顆粒的吸波性能
    5.3 PI/CNTs/Zn_xFe_（3-x）O₄復(fù)合材料的表征
        5.3.1 PI/CNTs/Zn_xFe_（3-x）O₄復(fù)合材料的形貌
        5.3.2 PI/CNT s/Zn_xFe_（3-x）O₄復(fù)合材料的電磁屏蔽性能
    5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 創(chuàng)新點(diǎn)摘要
    6.3 展望
參考文獻(xiàn)
附錄A 第四章的補(bǔ)充數(shù)據(jù)
攻讀博士學(xué)位期間科研項(xiàng)目及科研成果
致謝
作者簡(jiǎn)介


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]碳系填料介電彈性體復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)調(diào)控及電力學(xué)性能研究[D]. 劉蘇亭.北京化工大學(xué). 2016
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[3]新型功能性聚酰亞胺的合成與性能研究[D]. 黃孝華.上海交通大學(xué). 2011
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碩士論文
[1]基于炭黑/硅橡膠柔性復(fù)合壓敏導(dǎo)電膠的穩(wěn)定性研究[D]. 黃鈺.合肥工業(yè)大學(xué). 2010
[2]基于炭黑/硅橡膠復(fù)合壓敏導(dǎo)電膠的制備和性能研究[D]. 王敏.合肥工業(yè)大學(xué). 2007



本文編號(hào)：3540019