本文關(guān)鍵詞：高導(dǎo)熱炭材料的制備及傳熱機(jī)理研究

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【摘要】：炭材料因其低密度、高比強(qiáng)度、高比模量、低熱膨脹系數(shù)、高抗熱震性、高熱穩(wěn)定性、高耐腐蝕性及高導(dǎo)熱等優(yōu)異性能成為散熱材料的有力候選。本論文以鱗片石墨、石墨微片以及石墨烯片層為基本構(gòu)筑單元,采用不同方式制備了宏觀塊體／薄膜狀導(dǎo)熱炭材料,系統(tǒng)研究了其化學(xué)組成、微觀結(jié)構(gòu)與導(dǎo)熱性能之間的關(guān)系,并初步建立了導(dǎo)熱模型。具體內(nèi)容及主要結(jié)論如下：以天然鱗片石墨為填料,瀝青為粘結(jié)劑,經(jīng)500℃、1OMPa一次熱壓成型再炭化、石墨化熱處理工藝制備了鱗片石墨/炭塊體材料。極圖顯示所制備的石墨化塊體的(002)晶面取向程度高于熱壓、炭化塊體,且隨粘結(jié)劑用量增加,取向程度從74.4%降至71.2%,而石墨化塊體的晶格常數(shù)(平均晶粒尺寸La、平均堆積高度Lc、石墨化度g)和表觀密度呈上升趨勢(shì)。塊體炭材料的室溫面內(nèi)熱導(dǎo)率可達(dá)485W/m K,軸向熱導(dǎo)率在15+3W/mK內(nèi)波動(dòng)。以石墨微片為填料,瀝青為粘結(jié)劑,經(jīng)600℃、23MPa熱壓成型再炭化、石墨化熱處理制備了炭/炭薄片材料。所制備的石墨化薄片的(002)晶面取向程度、La和g隨粘結(jié)劑用量增加呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。薄片具有各向異性結(jié)構(gòu),且薄片的面內(nèi)熱導(dǎo)率可達(dá)405W/mK,軸向熱導(dǎo)率在1.0±0.3W/m K內(nèi)波動(dòng)。采用微波輻照協(xié)助還原法在水合肼/氨水體系中將氧化石墨烯還原成能夠穩(wěn)定分散的還原氧化石墨烯水溶液,經(jīng)抽濾制得HNGO薄膜。HNGO薄膜的C/O原子比和(002)晶面取向程度隨還原劑用量增加而逐漸增大。薄膜的面內(nèi)熱導(dǎo)率可達(dá)1056W/m K,HNGO-27薄膜經(jīng)熱壓后,還原程度、取向程度、La都得到顯著提高,面內(nèi)熱導(dǎo)率可升至1839W/mK。
【學(xué)位授予單位】：上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ127.11
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本文編號(hào)：1177720