發(fā)布時間：2024-02-04 04:25

　　環(huán)氧樹脂具有良好的粘結(jié)性能與化學(xué)穩(wěn)定性,在工程領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。但是環(huán)氧樹脂韌性較低、抗沖擊性差、熱導(dǎo)率低(⁰.2W/mK),這也極大地限制了其在航天航空、電子封裝等關(guān)鍵領(lǐng)域的高端應(yīng)用。通過添加填料對環(huán)氧樹脂進行改性是提高其強度、導(dǎo)熱性能的常用方法。在眾多填料中,石墨烯具有獨特的二維結(jié)構(gòu)與卓越的物理性能,理論上被認為是一種理想的增強聚合物力學(xué)與熱學(xué)性能的納米填料。但是,石墨烯/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料強度、熱導(dǎo)率的實驗值遠低于預(yù)期的理論值�，F(xiàn)有研究推測其主要原因可能與石墨烯本體缺陷、石墨烯與環(huán)氧樹脂的界面力/熱學(xué)性能有關(guān)。由于對上述推測缺乏有效的實驗驗證方法,影響石墨烯/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料力/熱性能的機理還并不清晰。為此,本文采用模擬方法對石墨烯本體缺陷、石墨烯與環(huán)氧樹脂界面性能以及其復(fù)合材料的力學(xué)與熱學(xué)性能進行了研究,具體工作與結(jié)果如下:首先,建立了含不同缺陷類型/濃度的石墨烯分子模型,研究了溫度、應(yīng)變速率、尺寸以及缺陷對其力學(xué)與熱學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,石墨烯力學(xué)與導(dǎo)熱性能會隨著溫度的升高而降低。通過計算應(yīng)變速率敏感指數(shù),發(fā)現(xiàn)其力學(xué)性能沿鋸齒形方向比沿扶手椅方向?qū)?yīng)變速...

【文章頁數(shù)】：133 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1-1（a）石墨烯的高分辨率透射電鏡圖

石墨烯的高分辨率透射電鏡圖[26]；（b）石墨烯的原子結(jié)構(gòu)示意圖;（c）石墨材料之間的轉(zhuǎn)變過程[25]-1(a)High-resolutionTEMimageofgraphene[26];(b)themolecularmodelofgra(c)transfo....

圖1-2通過TEM觀察到石墨烯中（a）單空位缺陷[33]

SEM）等手段對石墨烯中的缺陷結(jié)構(gòu)進行觀察，如圖1-2所示。

圖1-3（a）通過納米壓痕測量懸浮石墨烯力學(xué)性能示意圖

圖1-3（a）通過納米壓痕測量懸浮石墨烯力學(xué)性能示意圖[20]；（b）實驗測量[20]與計算[41]得到的力應(yīng)變曲線對比Fig.1-3(a)Schematicdiagramofmechanicalpropertiesofsuspendedgrapheneme....

圖1-4（a）石墨烯熱導(dǎo)率測試示意圖

1-4（a）石墨烯熱導(dǎo)率測試示意圖[8]；（b）在硅襯底的溝槽中懸浮的單層石墨烯的SEM觀察圖Fig.1-4(a)Schematicoftheexperimentalofthermlconductivityingraphenebyoptothermal....

本文編號：3895206