导电高聚物复合材料等效热传导性能与温-阻效应研究

发布时间：2020-06-12 14:03

【摘要】：自上世纪八十年代来,作为功能性材料和结构性材料的导电高聚物的出现,引起材料科学的关注,并且一直都被作为材料学科的研究重点之一。同时,由于导电高聚物既具有导电又具有承载能力,它也被广泛的应用于传感、电磁屏蔽和航空航天等领域中。过去,对导电高聚物复合材料主要分为以下两方面研究:1.通过调整导电高聚物复合材料夹杂的组分设计改善导电能力的研究;2.导电高聚物在受到压缩载荷时的导电性能变化研究,既导电高聚物压阻效应方面研究。虽然后来学者也有进行温度对导电高聚物的影响研究,但这些研究仍有不足之处。无论是机械荷载还是温度荷载作用下,都会对导电高聚物材料内部产生损伤,而在损伤对导电性能的影响研究方面较少。同时,导电高聚物作为粘弹性材料,目前研究也并未涉及这种内部损伤与粘性的关系。因此,本文选择导电高聚物的热传导性能与温阻效应关系进行研究。本文第一章对导电高聚物热传导性能、PTC/NTC效应和界面脱粘三方面的国内外研究现状和进展进行了基本阐述。第二章,由于本研究对象具有低热导性,因此它的导热系数的精确测量存在一定困难,本章设计了更精准的实验方案并按照方案在较大的温度范围内进行了较为精准的测量。第三章,对复合材料的等效热传导与热膨胀实验结果进行处理与分析,并开展热传导过程中导电高聚物导电性能变化研究,探讨热传导对导电高聚物复合材料导电性能的影响。在导热系数实验中发现,填入导电填料后复合材料的等效导热系数并非为一定值,而是随温度变化线性增长。同时发现,填料越多,导热系数提升越明显,在热传导与导电性能的实验中发现,材料电阻率随温度升高而升高呈现PTC行为。在第四章中,通过对基体与颗粒建立本构关系以及改变荷载加载方式等途径,将导电高聚物的粘性效应与临界脱粘强度联系起来。发现,临界脱粘应力随着松弛时间的增加而变大,并且当松弛时间越来越大时,材料趋于线弹性。同时也证明了考虑内聚力模型后,松弛时间与界面强度规律与之前一致,但界面强度明显提升。第五章,总结全文以及对研究内容的展望。
【学位授予单位】：宁波大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TB33

【参考文献】

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本文编号：2709637