石墨树脂导热复合材料的制备与性能研究硕士论文.pdf

石墨/树脂导热复合材料的制备与性苎芯湖南大学硕士学位论文堂僮由遗厶娃刍型尘昱』巫丝刍盈驱整塞』送遮塾援埴羞望僮挝整型堂皇王捏堂医诠窒握童旦塑;莸诠窒筌鲎旦塑筌趱委虽会圭度肖邀主塾援学校代号:学密号:级:专业名称:材料学生鱼旦
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作者签名:文.⑸导师签名:≯\憎吱日期:眸舌月‘作者签名:刹、\】、日期:驯土年隆学位论文原创性声明学位论文版权使用授权书月台日日期:沙年舌本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于⒈C芸冢年解密后适用本授权书。⒉槐C躣。朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉啊ⅲ日
摘要热导率的研究报道不断增多。由于高分子属于不良热导体,因此目前主要以添加树脂复合材料的热导率和电导率均先增加后减少,抗压强度减小:适量的添加小近年来,随着导热高分子材料应用领域的不断拓宽,国内外有关提高高分子高导热的填料来提高其热导率。本文开展了以高导热的石墨为填料提高高分子树脂导热性能的研究。采用浆料浇注法制备石墨/环氧树脂导热复合材料,考察了石墨质量分数、粒径及粗细颗粒级配、炭黑添加量、硅烷偶联剂等对复合材料导热性能和力学性能影响。研究表明,随着石墨质量分数的增加,石墨/环氧树脂导热复合材料热导率增大,抗压强度先增大后减小;随着石墨粒径的增大,复合材料的热导率先减小后增大,而抗压强度先增大后减小;粒径茎的石墨质量分数为ナ保复合材料具有最佳的导热性能;随着炭黑添加量的增加,石墨/环氧树脂复合材料的热导率和抗压强度均先增大后减小;偶联剂能有效提高石墨/环氧树脂基导热复合材料导热性能和力学性能,硅烷偶联剂添加量为%时,效果最佳。采用模压成型工艺制备石墨/酚醛树脂导热复合材料,考察了石墨质量分数、粒径及粗细颗粒配比、炭黑添加量、成型压力和固化升温制度对复合材料性能的影响。研究表明,随着石墨质量分数的增加,石墨/酚醛树脂复合材料的热导率增大,电导率先增大后减小,抗压强度减小;随着石墨粒径的增大,石墨/酚醛粒径石墨颗粒不仅能够提高石墨/酚醛树脂复合材料的热导率和电导率,还能增大其抗压强度,但是过多地添加小粒径石墨颗粒,反而会降低复合材料的导热导电性能;随着添加炭黑量的增加,复合材料的热导率、电导率和抗压强度均先增大后减小;工艺条件对石墨/酚醛树脂复合材料性能有明显影响,随着成型压力的增大,复合材料的热导率和抗压强度增大,电导率先增大后减小。适当延长固化反应较剧烈阶段的时间,有利于挥发物的完全排出和固化反应完全进行,提高复合材料的导热性能。在上述工作的基础上,通过对石墨/树脂导热复合材料热导率实测值与狤—以下简称甋虷模型预测值的对比分析,探讨了石墨/树脂导热复合材料的导热机制。理论模型预测值与实测值对比表明,石墨质量分数较少时,P湍芎芎玫卦げ馐ǎ费跏髦春材料的热导率,石墨质量分数较多时,实测值大于P驮げ庵怠R云天然鳞片石墨作填料制备的石墨/环氧树脂复合材料,热导率的实测值小于理论模型平面方向的预测值但大于厚度方向的预测值,且其对环氧树脂导热性能ǎ髦既雀春喜牧系难芯/
的改善能力强于球形石墨;石墨/酚醛树脂导热复合材料的热导率实测值大于P驮げ庵担ń咏贖模型平面方向的预测值,表明石墨片层方向在成型压力作用下主要平铺在基体树脂中,表现出较好的导热性能。关键词:导热复合材料;天然鳞片石墨;环氧树脂;酚醛树脂;热导率硕士学位论文