換熱壁面的腐蝕會(huì)造成設(shè)備失效,但由于其防護(hù)涂層需兼顧導(dǎo)熱能力和防腐能力,因此一直是腐蝕界的難題。新型二維石墨材料的出現(xiàn)為制備導(dǎo)熱防腐涂層提供了新的契機(jī)。石墨烯和石墨納米片是sp~2雜化碳原子構(gòu)成的二維納米材料,具有離子不可滲透性和高熱導(dǎo)率,但是生產(chǎn)成本、制備工藝和分散性等因素限制了其應(yīng)用。本文分別開發(fā)了石墨烯和石墨納米片的高效制備技術(shù),并深入研究其作為填料對涂層導(dǎo)熱防腐性能的影響。同時(shí),研究了石墨納米片尺寸對涂層性能的影響,并引入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對石墨納米片涂層熱導(dǎo)率進(jìn)行預(yù)測和優(yōu)化。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:（1）石墨烯基材料/環(huán)氧樹脂（Epoxy）復(fù)合物的制備及其導(dǎo)熱防腐性能研究。首先,開發(fā)了一種結(jié)合Fe粉還原法和微波還原法的還原氧化石墨烯快速簡易制備技術(shù),并利用多巴胺非共價(jià)鍵改性石墨烯。測試結(jié)果表明制得石墨烯具有較高的碳氧比,且經(jīng)過表面修飾后分散性明顯提升。接下來,將其作為填料加入Epoxy中,涂層熱導(dǎo)率在摻雜5wt%多巴胺改性石墨烯時(shí)提升至0.72 W/m·K,較Epoxy涂層提升400%。同時(shí),電化學(xué)測試表明,多巴胺改性石墨烯可以顯著提升涂層防腐性能,且隨填料量增加,復(fù)合涂層防腐性能先上... 

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 防腐涂層研究現(xiàn)狀
    1.3 導(dǎo)熱填料研究現(xiàn)狀
        1.3.1 金屬粉末
        1.3.2 陶瓷材料
        1.3.3 碳材料
    1.4 石墨烯基材料研究現(xiàn)狀
        1.4.1 石墨烯的制備
        1.4.2 改性石墨烯研究進(jìn)展
        1.4.3 石墨烯基涂層導(dǎo)熱防腐性能研究進(jìn)展
    1.5 石墨納米片研究現(xiàn)狀
        1.5.1 石墨納米片的制備
        1.5.2 石墨納米片/聚合物復(fù)合涂層研究進(jìn)展
        1.5.3 填料尺寸對涂層的影響
    1.6 涂層性能優(yōu)化及預(yù)測方法
        1.6.1 正交設(shè)計(jì)法
        1.6.2 遺傳算法
        1.6.3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
    1.7 本文研究思路
2 石墨烯基材料/Epoxy復(fù)合物的制備及其導(dǎo)熱防腐性能
    2.1 前言
    2.2 材料制備
        2.2.1 材料與設(shè)備
        2.2.2 GO的制備
        2.2.3 兩步法制備r GO
        2.2.4 PAN-rGO的制備
        2.2.5 材料表征
        2.2.6 復(fù)合材料導(dǎo)熱性能測試
        2.2.7 復(fù)合材料防腐性能測試
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 反應(yīng)機(jī)理及宏觀形貌變化
        2.3.2 微觀形貌表征
        2.3.3 XRD測試
        2.3.4 Raman測試
        2.3.5 XPS測試
        2.3.6 復(fù)合物導(dǎo)熱性能
        2.3.7 EIS測試
    2.4 本章小結(jié)
3 石墨納米片/Epoxy復(fù)合物的制備及其導(dǎo)熱防腐性能
    3.1 前言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 材料與設(shè)備
        3.2.2 多尺寸石墨納米片制備
        3.2.3 材料表征
        3.2.4 復(fù)合材料導(dǎo)熱性能測試
        3.2.5 復(fù)合材料防腐性能測試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 形貌表征
        3.3.2 制備流程及分散性
        3.3.3 XRD測試
        3.3.4 Raman測試
        3.3.5 XPS測試
        3.3.6 復(fù)合物導(dǎo)熱性能
        3.3.7 EIS測試
    3.4 本章小結(jié)
4 多尺寸石墨納米片/Epoxy復(fù)合物導(dǎo)熱性能優(yōu)化
    4.1 前言
    4.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
    4.3 預(yù)測模型的建立
        4.3.1 樣本選擇
        4.3.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理
        4.3.3 模型參數(shù)選擇
        4.3.4 隱含層的確立
    4.4 結(jié)果與討論
        4.4.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)性能評(píng)價(jià)
        4.4.2 數(shù)據(jù)預(yù)測及涂層性能優(yōu)化
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號(hào)：3663924