發(fā)布時間：2023-02-23 17:42

　　石墨烯被稱為21世紀材料之王,石墨烯電加熱膜相比于傳統(tǒng)的以電熱絲為主的電加熱器件有著發(fā)熱穩(wěn)定、使用壽命長、安全等優(yōu)點。為制備發(fā)熱性能良好的石墨烯膜,本文先通過Hummers法制備出氧化石墨烯并涂膜,隨后分別使用紫外光輻照、氫碘酸浸泡、激光雕刻輻照將氧化石墨烯膜進行還原,將還原后的膜分別進行表征,比較還原效果并對膜進行電學(xué)性能測試。之后,本文通過石墨烯粉末摻加高聚物制備出了一種石墨烯漿料配方,通過控制漿料中石墨烯含量和涂膜厚度來調(diào)控所得薄膜的電壓、電流、升溫溫度等參數(shù),確定出可用的石墨烯電加熱膜成品,并將其用于沖鋒衣式電加熱服中。通過研究,最終得出以下結(jié)論:1.通過多種表征手段發(fā)現(xiàn),氫碘酸浸泡和激光雕刻輻照還原效果明顯優(yōu)于紫外光輻照還原,紫外光輻照還原無法完全將氧化石墨烯中的含氧官能團還原,而其他兩種方法均能將氧化石墨烯中絕大部分的含氧官能團還原,且膜電阻較小,并初步具有電熱性能。2.將石墨烯摻加高聚物制備成石墨烯漿料并涂膜,通過該種方法得到的膜加熱性能穩(wěn)定、附著性好,通過控制石墨烯的質(zhì)量分數(shù)和涂膜厚度,研究了電阻、電流、發(fā)熱溫度、電極間距等參數(shù)與濃度、厚度的關(guān)系,最終確定石墨烯含量7....

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 石墨烯
        1.2.1 石墨烯概述
        1.2.2 石墨烯的制備方法
    1.3 氧化石墨烯
        1.3.1 氧化石墨烯概述
        1.3.2 氧化石墨烯的結(jié)構(gòu)
        1.3.3 氧化石墨烯的制備方法
        1.3.4 氧化石墨烯的還原方法
    1.4 石墨烯電加熱膜與電加熱服
        1.4.1 石墨烯電加熱膜概述
        1.4.2 石墨烯電加熱膜的發(fā)熱機理
        1.4.3 石墨烯電加熱膜的研究現(xiàn)狀
        1.4.4 石墨烯電加熱膜的特點
        1.4.5 石墨烯電加熱服概述
    1.5 課題的研究目的和意義
第2章 氧化石墨烯的還原條件探究及電加熱性能測試
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗藥品
        2.2.2 氧化石墨烯的制備
        2.2.3 氧化石墨烯的還原
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 掃描電鏡(SEM)分析
        2.3.2 傅里葉變換紅外光譜(FTIR)分析
        2.3.3 X射線光電子能譜(XPS)分析
        2.3.4 X射線衍射(XRD)分析
        2.3.5 拉曼光譜分析
        2.3.6 熱失重(TG)分析
        2.3.7 電阻
        2.3.8 還原氧化石墨烯膜的電加熱性能表征
        2.3.9 石墨烯電加熱膜的整體性能測試
    2.4 本章小結(jié)
第3章 石墨烯漿料涂膜及其電加熱性能測試
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗藥品
        3.2.2 石墨烯漿料的制備及涂膜
        3.2.3 石墨烯漿料涂膜電學(xué)性能表征方法
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 配方調(diào)控及樣品制備說明
        3.3.2 石墨烯漿料涂膜的溫度與電壓的關(guān)系
        3.3.3 電流與電壓的關(guān)系
        3.3.4 電阻與濃度及涂膜層數(shù)的關(guān)系
        3.3.5 涂膜層數(shù)、厚度與濃度、電導(dǎo)率的關(guān)系
        3.3.6 升溫速度與濃度及涂膜層數(shù)的關(guān)系
        3.3.7 電極間距與溫度分布的關(guān)系
    3.4 本章小結(jié)
第4章 石墨烯漿料涂膜在電加熱服中的應(yīng)用
    4.1 引言
    4.2 實驗材料
    4.3 實驗方法
    4.4 結(jié)果與討論
        4.4.1 聚酰亞胺基底的石墨烯電加熱膜
        4.4.2 柔性熱反射布基底的石墨烯膜
    4.5 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝



本文編號：3748449