發(fā)布時間：2022-06-03 22:50

　　導熱橡膠在航空、航天、電子、電器領域有著廣泛的應用前景。把碳納米管填充到橡膠中,渴望獲得具有優(yōu)良導熱性能的橡膠復合材料已成為材料領域研究的熱點。橡膠工業(yè)常見的作為補強填充劑的材料為炭黑,另外,加入炭黑至橡膠制品中,很大程度上會提升橡膠材料的導熱性能。本文選用機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,改變磁場強度、炭黑的填充量、碳納米管的填充量和種類,研究其對天然橡膠導熱性能和機械性能的影響。最后利用離心法使碳納米管粒子在硅橡膠中取向,研究硅橡膠復合材料導熱系數(shù)的變化。研究表明:在磁場取向碳納米管的實驗中,隨著磁場強度的增加,磁化碳納米管和炭黑填充天然橡膠復合材料的導熱系數(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合材料的導熱系數(shù)增幅接近一倍。磁場強度為430mT時,加入6%（體積分數(shù),下同）碳納米管和10%炭黑的復合材料導熱系數(shù)比沒加炭黑時高出0.296W/（m?K）,而沒放入磁場時兩者相差僅為0.061W/（m?K）。通過機械共混的方法,制備碳納米管/炭黑天然橡膠復合材... 

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學位級別】：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 炭黑的結構與性能
        1.3.1 炭黑物理與化學性能、應用
        1.3.2 炭黑結構與導通性能
    1.4 高分子材料的導熱機理及熱導率測試方法
    1.5 填充型導熱橡膠的研究現(xiàn)狀
        1.5.1 導熱填料
        1.5.2 CNTs填充橡膠復合材料
    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
2 磁場定向碳納米管/炭黑/天然橡膠復合材料導熱性能的實驗研究
    2.1 實驗原理及方案
        2.1.1 實驗原理
        2.1.2 實驗方案
    2.2 實驗材料、設備及配方
        2.2.1 實驗原料及儀器設備
        2.2.2 實驗配方
    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 結果與討論
        2.4.1 碳納米管的純化及分散劑對復合材料的影響
        2.4.2 碳納米管磁化前后對復合材料導熱性能的影響
        2.4.3 炭黑填充量對復合材料導熱性能的影響
        2.4.4 磁場強度對復合材料導熱性能的影響
        2.4.5 電鏡觀察復合材料微觀結構
    2.5 本章小結
3 機械定向碳納米管/炭黑/天然橡膠復合材料性能的實驗研究
    3.1 實驗原理及方案
        3.1.1 實驗原理
        3.1.2 實驗方案
    3.2 實驗材料、設備及配方
        3.2.1 實驗原料及儀器設備
        3.2.2 實驗配方
    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 結果與討論
        3.4.1 碳納米管的填充量對復合材料性能的影響
        3.4.2 碳納米管種類對天然膠復合材料性能的影響
        3.4.3 炭黑的填充量對天然膠復合材料性能的影響
        3.4.4 電鏡觀察復合材料微觀結構
    3.5 本章小結
4 攪拌定向碳納米管/硅橡膠復合材料導熱性能的實驗研究
    4.1 實驗原理及方案
    4.2 實驗材料、設備及配方
        4.2.1 實驗原料及儀器設備
        4.2.2 實驗配方
    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 結果與討論
        4.4.1 攪拌時間對硅膠復合材料導熱性能的影響
        4.4.2 碳納米管的填充量對硅膠復合材料導熱性能的影響
        4.4.3 碳納米管種類對硅膠復合材料導熱性能的影響
    4.5 本章小結
5 總結與展望
    5.1 總結
    5.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文



本文編號：3653622