導(dǎo)熱橡膠在航空、航天、電子、電器領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。把碳納米管填充到橡膠中,渴望獲得具有優(yōu)良導(dǎo)熱性能的橡膠復(fù)合材料已成為材料領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。橡膠工業(yè)常見的作為補(bǔ)強(qiáng)填充劑的材料為炭黑,另外,加入炭黑至橡膠制品中,很大程度上會(huì)提升橡膠材料的導(dǎo)熱性能。本文選用機(jī)械共混與溶液共混方法,使得碳納米管和炭黑填料在天然橡膠基體中均勻分散,分別利用力場與磁場使得碳納米管在天然橡膠基體中定向排列,改變磁場強(qiáng)度、炭黑的填充量、碳納米管的填充量和種類,研究其對(duì)天然橡膠導(dǎo)熱性能和機(jī)械性能的影響。最后利用離心法使碳納米管粒子在硅橡膠中取向,研究硅橡膠復(fù)合材料導(dǎo)熱系數(shù)的變化。研究表明:在磁場取向碳納米管的實(shí)驗(yàn)中,隨著磁場強(qiáng)度的增加,磁化碳納米管和炭黑填充天然橡膠復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)先上升,后下降,最大值為0.405W/（m?K）。比加入未磁化碳納米管復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)增幅接近一倍。磁場強(qiáng)度為430mT時(shí),加入6%（體積分?jǐn)?shù),下同）碳納米管和10%炭黑的復(fù)合材料導(dǎo)熱系數(shù)比沒加炭黑時(shí)高出0.296W/（m?K）,而沒放入磁場時(shí)兩者相差僅為0.061W/（m?K）。通過機(jī)械共混的方法,制備碳納米管/炭黑天然橡膠復(fù)合材... 

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 碳納米管
        1.2.1 概述
        1.2.2 碳納米管的制備方法
        1.2.3 碳納米管的純化及表面修飾研究現(xiàn)狀
        1.2.4 碳納米管的性能
    1.3 炭黑的結(jié)構(gòu)與性能
        1.3.1 炭黑物理與化學(xué)性能、應(yīng)用
        1.3.2 炭黑結(jié)構(gòu)與導(dǎo)通性能
    1.4 高分子材料的導(dǎo)熱機(jī)理及熱導(dǎo)率測試方法
    1.5 填充型導(dǎo)熱橡膠的研究現(xiàn)狀
        1.5.1 導(dǎo)熱填料
        1.5.2 CNTs填充橡膠復(fù)合材料
    1.6 選題的目的及意義
    1.7 主要研究內(nèi)容
    1.8 研究創(chuàng)新點(diǎn)
2 磁場定向碳納米管/炭黑/天然橡膠復(fù)合材料導(dǎo)熱性能的實(shí)驗(yàn)研究
    2.1 實(shí)驗(yàn)原理及方案
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)原理
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)方案
    2.2 實(shí)驗(yàn)材料、設(shè)備及配方
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料及儀器設(shè)備
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)配方
    2.3 試樣制備、測試及表征
        2.3.1 試樣制備
        2.3.2 試樣的分析表征方法
    2.4 結(jié)果與討論
        2.4.1 碳納米管的純化及分散劑對(duì)復(fù)合材料的影響
        2.4.2 碳納米管磁化前后對(duì)復(fù)合材料導(dǎo)熱性能的影響
        2.4.3 炭黑填充量對(duì)復(fù)合材料導(dǎo)熱性能的影響
        2.4.4 磁場強(qiáng)度對(duì)復(fù)合材料導(dǎo)熱性能的影響
        2.4.5 電鏡觀察復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)
    2.5 本章小結(jié)
3 機(jī)械定向碳納米管/炭黑/天然橡膠復(fù)合材料性能的實(shí)驗(yàn)研究
    3.1 實(shí)驗(yàn)原理及方案
        3.1.1 實(shí)驗(yàn)原理
        3.1.2 實(shí)驗(yàn)方案
    3.2 實(shí)驗(yàn)材料、設(shè)備及配方
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料及儀器設(shè)備
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)配方
    3.3 試樣制備、測試及表征
        3.3.1 試樣制備
        3.3.2 試樣的分析表征方法
    3.4 結(jié)果與討論
        3.4.1 碳納米管的填充量對(duì)復(fù)合材料性能的影響
        3.4.2 碳納米管種類對(duì)天然膠復(fù)合材料性能的影響
        3.4.3 炭黑的填充量對(duì)天然膠復(fù)合材料性能的影響
        3.4.4 電鏡觀察復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)
    3.5 本章小結(jié)
4 攪拌定向碳納米管/硅橡膠復(fù)合材料導(dǎo)熱性能的實(shí)驗(yàn)研究
    4.1 實(shí)驗(yàn)原理及方案
    4.2 實(shí)驗(yàn)材料、設(shè)備及配方
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)原料及儀器設(shè)備
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)配方
    4.3 試樣制備、測試及表征
        4.3.1 試樣制備
        4.3.2 試樣的分析表征方法
    4.4 結(jié)果與討論
        4.4.1 攪拌時(shí)間對(duì)硅膠復(fù)合材料導(dǎo)熱性能的影響
        4.4.2 碳納米管的填充量對(duì)硅膠復(fù)合材料導(dǎo)熱性能的影響
        4.4.3 碳納米管種類對(duì)硅膠復(fù)合材料導(dǎo)熱性能的影響
    4.5 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號(hào)：3653622