基于环氧树脂复合材料的热防护及阻燃性能研究

发布时间：2021-01-26 14:51

　　高功率电子设备的发展与应用给我们生活带来了便利,同时也带来了诸多安全性问题:如设备容易出现局部高温热点,热量积蓄影响设备运行效率,温度过高引起火灾事故等问题。因此,设备热管理和热防护问题成为了研究者必须考虑并解决的。环氧树脂复合材料因其良好的绝缘性、粘结性、机械性能常被用作仪器设备的绝缘材料,但伴随而来一系列的热性能问题:导热性能差、热传递速率慢、热稳定性差、燃烧释放大量有毒有害气体。这些问题严重阻碍了环氧树脂的进一步发展和应用。本文受洋葱多层结构的启发,设计了各向异性环氧树脂复合散热材料,其中六方氮化硼（Hexagonal Boron Nitride,h-BN）为导热填料制备环氧基散热微层,膨胀蛭石（Expanded Vermiculite,E-ver）为隔热填料制备环氧基隔热微层,交替堆叠固化制备复合散热材料。宏观各向异性结构赋予了复合材料“避免高温热点”和“定向快速散热”的独特双重功能。与同向性的纯环氧树脂相比,堆叠复合材料的顶部中心温度下降10-16°C,热延迟时间大大提升,并随着散热微层中氮化硼含量的增加,顶部的热防护性能逐渐提升。近一步,采用多物理场仿真软件研究各向异性堆叠... 

【文章来源】： 李佳蓬 西南科技大学

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 电子设备热防护应用及其复合材料
        1.2.1 电子设备热控制应用及研究现状
        1.2.2 环氧树脂在热防护领域的应用及研究现状
    1.3 环氧树脂聚合物热防护填料
        1.3.1 阻燃填料—层状双金属氢氧化物研究现状
        1.3.2 导热填料—六方氮化硼研究现状
        1.3.3 隔热填料—蛭石及膨胀蛭石研究现状
    1.4 课题研究内容
2 热防护及阻燃型环氧树脂复合材料制备及测试表征技术
    2.1 热防护型堆叠环氧树脂复合材料制备
        2.1.1 实验原料
        2.1.2 实验设备
        2.1.3 热防护型环氧复合材料制备
    2.2 阻燃型自组装环氧树脂复合材料制备
        2.2.1 实验原料
        2.2.2 实验设备
        2.2.3 阻燃型环氧树脂纳米复合材料制备
    2.3 测试与表征
        2.3.1 热防护测试平台搭建
        2.3.2 测试表征仪器
    2.4 本章小节
3.热防护型堆叠氮化硼/膨胀蛭石环氧复合材料的性能研究
    3.1 热防护型堆叠复合材料的结构与形貌
    3.2 热防护型堆叠复合材料性能分析
        3.2.1 点热源120°C的热防护性能分析
        3.2.2 点热源80°C的热防护性能分析
        3.2.3 面热源下的热防护性能分析
        3.2.4 热防护型堆叠复合材料散热性能分析
    3.3 热防护型堆叠复合材料热模拟分析
    3.4 本章小节
4.阻燃型自组装水滑石/蛭石环氧复合材料性能研究
    4.1 阻燃型环氧复合材料形貌分析
    4.2 阻燃型环氧复合材料XRD分析
    4.3 阻燃型纳米复合材料组装比例定量分析
    4.4 阻燃型环氧复合材料的热稳定性
        4.4.1 纳米复合材料热重分析
        4.4.2 环氧树脂复合材料阻燃性能
    4.5 阻燃型环氧树脂复合材料的力学性能
    4.6 本章小节
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 创新点
    5.3 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文及科研成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]Improve the Thermal and Mechanical Properties of Poly（L-lactide） by Forming Nanocomposites with Pristine Vermiculite[J]. 叶海木,Kai Hou,Qiong Zhou.  Chinese Journal of Polymer Science. 2016(01)
[2]国内外环氧树脂的生产现状及应用进展[J]. 蔡永源.  化工新型材料. 2000(05)



本文编号：3001302