石墨納米碳/聚合物導(dǎo)熱復(fù)合材料制備與性能研究
發(fā)布時(shí)間:2022-12-08 22:24
無機(jī)填料與聚合物基體之間的界面熱阻是阻礙填充型復(fù)合材料導(dǎo)熱性能的關(guān)鍵因素。本論文選擇石墨碳納米顆粒(GCPs)、氧化石墨烯(GO)以及多層石墨烯(MLG)為導(dǎo)熱填料,以苯并噁嗪、環(huán)氧樹脂為基體,制備石墨納米碳/聚合物導(dǎo)熱復(fù)合材料,系統(tǒng)研究GCPs石墨化度、GO烷基功能化和MLG紙表面樹脂吸附對(duì)復(fù)合材料熱導(dǎo)率的影響,結(jié)合有效介質(zhì)理論求算填料與基體之間的界面熱阻,為提升復(fù)合材料導(dǎo)熱性能提供指導(dǎo)。具體內(nèi)容如下:以葡萄糖和硝酸鎳作為碳源和催化劑,通過水熱配位-熱解炭化路線,控制炭化溫度(700°C-1300°C)制備了不同石墨化度的石墨碳納米粒子(GCPs)。透射電子顯微鏡(TEM)、X射線衍射(XRD)以及拉曼光譜證實(shí),GCPs的石墨化度隨炭化溫度升高逐漸增大。變溫和變功率拉曼測試求算GCPs薄膜的第一溫度系數(shù)χG和G聲子頻率隨激光加熱功率變化量δω/δP,進(jìn)而估算GCPs薄膜熱導(dǎo)率。將GCPs與雙酚A-苯胺型苯并噁嗪(BA-a)通過共混、固化制備復(fù)合材料(poly(BA-a)/GCPs)。激光導(dǎo)熱儀測試材料熱導(dǎo)率,發(fā)現(xiàn)當(dāng)GCPs炭化溫度從700°C升至1100°C,p...
【文章頁數(shù)】:102 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 物質(zhì)導(dǎo)熱的基本概念
1.2 導(dǎo)熱復(fù)合材料
1.2.1 導(dǎo)熱填料
1.2.2 復(fù)合材料導(dǎo)熱性能影響因素
1.3 導(dǎo)熱模型
1.3.1 微觀力學(xué)模型
1.3.2 有限元模型
1.3.3 界面熱阻模型
1.4 測試技術(shù)
1.4.1 瞬態(tài)熱線法
1.4.2 激光閃光法
1.4.3 3-?法
1.4.4 激光共焦拉曼光譜法
1.4.5 其他熱導(dǎo)率測量方法
1.5 本課題的提出
第二章 石墨碳納米粒子/苯并噁嗪導(dǎo)熱復(fù)合材料的晶格導(dǎo)熱效應(yīng)
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 主要試劑及儀器設(shè)備
2.2.2 GCPS的制備
2.2.3 苯并噁嗪(BA-a)單體的制備
2.2.4 BA-a/GCPs聚合物復(fù)合材料制備
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 GCPS的結(jié)構(gòu)表征
2.3.2 GCPS熱導(dǎo)率測試
2.3.3 Poly(BA-a)/GCPs的結(jié)構(gòu)表征
2.3.4 Poly(BA-a)/GCPs復(fù)合材料熱導(dǎo)率測試
2.3.5 界面熱阻計(jì)算
2.4 本章小結(jié)
第三章 烷基功能化對(duì)石墨烯/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料導(dǎo)熱性能影響研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 主要試劑及儀器設(shè)備
3.2.2 烷基化石墨烯的制備
3.2.3 烷基化石墨烯/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的制備
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 烷基化石墨烯的表征
3.3.2 烷基化石墨烯熱導(dǎo)率測試
3.3.3 復(fù)合材料斷面形貌表征
3.3.4 復(fù)合材料動(dòng)態(tài)力學(xué)性能
3.3.5 復(fù)合材料熱導(dǎo)率測試
3.3.6 界面熱阻計(jì)算
3.4 本章小結(jié)
第四章 環(huán)氧樹脂浸潤對(duì)石墨烯紙導(dǎo)熱性能影響研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 主要試劑及儀器設(shè)備
4.2.2 環(huán)氧樹脂浸潤石墨烯紙的制備
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 MLG的形貌和結(jié)構(gòu)表征
4.3.2 石墨烯紙表征
4.3.3 石墨烯紙熱導(dǎo)率測試
4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]石墨烯及其聚合物納米復(fù)合材料[J]. 張力,吳俊濤,江雷. 化學(xué)進(jìn)展. 2014(04)
碩士論文
[1]石墨烯導(dǎo)熱納米復(fù)合材料的研究[D]. 郭文滿.華僑大學(xué) 2013
本文編號(hào):3714245
【文章頁數(shù)】:102 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 物質(zhì)導(dǎo)熱的基本概念
1.2 導(dǎo)熱復(fù)合材料
1.2.1 導(dǎo)熱填料
1.2.2 復(fù)合材料導(dǎo)熱性能影響因素
1.3 導(dǎo)熱模型
1.3.1 微觀力學(xué)模型
1.3.2 有限元模型
1.3.3 界面熱阻模型
1.4 測試技術(shù)
1.4.1 瞬態(tài)熱線法
1.4.2 激光閃光法
1.4.3 3-?法
1.4.4 激光共焦拉曼光譜法
1.4.5 其他熱導(dǎo)率測量方法
1.5 本課題的提出
第二章 石墨碳納米粒子/苯并噁嗪導(dǎo)熱復(fù)合材料的晶格導(dǎo)熱效應(yīng)
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 主要試劑及儀器設(shè)備
2.2.2 GCPS的制備
2.2.3 苯并噁嗪(BA-a)單體的制備
2.2.4 BA-a/GCPs聚合物復(fù)合材料制備
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 GCPS的結(jié)構(gòu)表征
2.3.2 GCPS熱導(dǎo)率測試
2.3.3 Poly(BA-a)/GCPs的結(jié)構(gòu)表征
2.3.4 Poly(BA-a)/GCPs復(fù)合材料熱導(dǎo)率測試
2.3.5 界面熱阻計(jì)算
2.4 本章小結(jié)
第三章 烷基功能化對(duì)石墨烯/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料導(dǎo)熱性能影響研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 主要試劑及儀器設(shè)備
3.2.2 烷基化石墨烯的制備
3.2.3 烷基化石墨烯/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的制備
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 烷基化石墨烯的表征
3.3.2 烷基化石墨烯熱導(dǎo)率測試
3.3.3 復(fù)合材料斷面形貌表征
3.3.4 復(fù)合材料動(dòng)態(tài)力學(xué)性能
3.3.5 復(fù)合材料熱導(dǎo)率測試
3.3.6 界面熱阻計(jì)算
3.4 本章小結(jié)
第四章 環(huán)氧樹脂浸潤對(duì)石墨烯紙導(dǎo)熱性能影響研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 主要試劑及儀器設(shè)備
4.2.2 環(huán)氧樹脂浸潤石墨烯紙的制備
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 MLG的形貌和結(jié)構(gòu)表征
4.3.2 石墨烯紙表征
4.3.3 石墨烯紙熱導(dǎo)率測試
4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]石墨烯及其聚合物納米復(fù)合材料[J]. 張力,吳俊濤,江雷. 化學(xué)進(jìn)展. 2014(04)
碩士論文
[1]石墨烯導(dǎo)熱納米復(fù)合材料的研究[D]. 郭文滿.華僑大學(xué) 2013
本文編號(hào):3714245
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