基于熱固性樹脂熱解碳材料的應變傳感器及其性能研究
發(fā)布時間:2023-03-11 20:35
隨著塑料工業(yè)的迅速發(fā)展,熱固性樹脂憑借其力學性能優(yōu)異、耐熱性好等優(yōu)點,越來越多地應用于建筑行業(yè),機械裝備、電子電器和航空航天等領域。據(jù)統(tǒng)計,2013年世界塑料總產(chǎn)量超過2.99億噸,其中熱固性樹脂高達4200萬噸。雖然塑料的廣泛使用給國家和社會帶來很大便利,但是使用之后產(chǎn)生的大量廢舊塑料也為社會和自然帶來嚴峻的環(huán)境問題。特別是熱固性樹脂一旦固化成型,就不能再熔融或者溶解,這對廢舊熱固性樹脂的回收提出了較大挑戰(zhàn)。本論文從熱固性樹脂回收再利用出發(fā),通過高溫熱解碳化處理,將熱固性樹脂變?yōu)閷щ娦阅芰己玫奶疾牧。然后與聚合物彈性體復合,制備基于碳化材料柔性應變傳感器。主要的研究工作和結(jié)果如下:(1)選用雙酚A型苯并噁嗪單體經(jīng)加熱固化制備得到聚苯并噁嗪(PBa)熱固性樹脂,通過FTIR和TGA對其化學結(jié)構(gòu)及熱穩(wěn)定性進行了表征。然后,PBa樹脂經(jīng)過球磨和碳化處理,得到碳化聚苯并噁嗪粉末(F-cPBa)。最后,F-cPBa與PDMS預聚物共混后固化,得到F-cPBa/PDMS柔性拉伸應傳感器。該傳感器的響應電流與拉伸應變呈正相關(guān),且在相同應變下的循環(huán)加載,傳感器的相對電流變化率(RCV)具有較好的穩(wěn)定...
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 熱固性樹脂回收的研究
1.2 柔性應變傳感器的研究
1.2.1 柔性應變傳感器的壓阻材料
1.2.2 柔性應變傳感器的導電機理
1.2.3 柔性應變傳感器的壓阻行為
1.3 基于碳化材料的柔性應變傳感器的研究
1.4 論文選題的意義及研究內(nèi)容
1.4.1 選題的意義
1.4.2 研究內(nèi)容
第二章 基于共混法的碳化PBa拉伸應變傳感的制備及性能研究
2.1 前言
2.2 實驗部分
2.2.1 實驗原料及儀器
2.2.2 應變傳感器的制備
2.2.3 測試與表征
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 PBa的化學結(jié)構(gòu)表征
2.3.2 PBa的熱穩(wěn)定性表征
2.3.3 F-cPBa的微觀形貌
2.3.4 F-cPBa/PDMS薄膜的導電性能
2.3.5 F-cPBa/PDMS拉伸應變傳感器的傳感性能及應用
2.4 本章小結(jié)
第三章 基于浸漬封裝法的碳化PBa柔性壓縮應變傳感器的制備及性能研究
3.1 前言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗原料及儀器
3.2.2 應變傳感器的制備
3.2.3 測試與表征
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 P-cPBa的微觀形貌
3.3.2 P-cPBa的導電性能
3.3.3 PDMS@P-cPBa的封裝及力學性能
3.3.4 PDMS@P-cPBa壓縮應變傳感器的傳感性能及應用
3.4 本章小結(jié)
第四章 碳化酚醛泡沫基多功能應變傳感器的制備及性能研究
4.1 前言
4.2 實驗部分
4.2.1 實驗原料及儀器
4.2.2 應變傳感器的制備
4.2.3 測試與表征
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 PFF的熱穩(wěn)定性能
4.3.2 cPFF的微觀形貌
4.3.3 cPFF的導電性能
4.3.4 PDMS@cPFF多功能應變傳感器的傳感性能
4.3.5 PDMS@cPFF多功能應變傳感器的應用
4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及科研成果
本文編號:3760197
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學位級別】:碩士
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摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 熱固性樹脂回收的研究
1.2 柔性應變傳感器的研究
1.2.1 柔性應變傳感器的壓阻材料
1.2.2 柔性應變傳感器的導電機理
1.2.3 柔性應變傳感器的壓阻行為
1.3 基于碳化材料的柔性應變傳感器的研究
1.4 論文選題的意義及研究內(nèi)容
1.4.1 選題的意義
1.4.2 研究內(nèi)容
第二章 基于共混法的碳化PBa拉伸應變傳感的制備及性能研究
2.1 前言
2.2 實驗部分
2.2.1 實驗原料及儀器
2.2.2 應變傳感器的制備
2.2.3 測試與表征
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 PBa的化學結(jié)構(gòu)表征
2.3.2 PBa的熱穩(wěn)定性表征
2.3.3 F-cPBa的微觀形貌
2.3.4 F-cPBa/PDMS薄膜的導電性能
2.3.5 F-cPBa/PDMS拉伸應變傳感器的傳感性能及應用
2.4 本章小結(jié)
第三章 基于浸漬封裝法的碳化PBa柔性壓縮應變傳感器的制備及性能研究
3.1 前言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗原料及儀器
3.2.2 應變傳感器的制備
3.2.3 測試與表征
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 P-cPBa的微觀形貌
3.3.2 P-cPBa的導電性能
3.3.3 PDMS@P-cPBa的封裝及力學性能
3.3.4 PDMS@P-cPBa壓縮應變傳感器的傳感性能及應用
3.4 本章小結(jié)
第四章 碳化酚醛泡沫基多功能應變傳感器的制備及性能研究
4.1 前言
4.2 實驗部分
4.2.1 實驗原料及儀器
4.2.2 應變傳感器的制備
4.2.3 測試與表征
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 PFF的熱穩(wěn)定性能
4.3.2 cPFF的微觀形貌
4.3.3 cPFF的導電性能
4.3.4 PDMS@cPFF多功能應變傳感器的傳感性能
4.3.5 PDMS@cPFF多功能應變傳感器的應用
4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及科研成果
本文編號:3760197
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