石墨烯微片/碳纳米管/HDPE导热复合材料的制备及性能研究

发布时间：2020-12-12 06:15

　　近年来,微电子封装技术和集成技术的快速发展,电子元器件的输出功率越来越大而体积却越做越小,如果导热件不能及时地将多余的热量传递出去,必将影响设备的使用寿命。高分子材料因其良好的综合性能,已被广泛应用于航天航空、交通运输、化工等多个领域。但传统高分子材料的热导率较低,这极大地限制了其作为导热材料在工业上的应用。所以,研制出综合性能优异的导热高分子材料已经成为科研人员的研究热点。本文以高密度聚乙烯（HDPE）为基体,分别以自制的杂化碳材料、复配碳材料、杂化碳材料／碳化硅为导热填料,制备导热高分子复合材料。主要概括为以下内容：首先,采用化学方法对石墨烯微片和碳纳米管进行表面改性,再通过硅烷偶联剂使石墨烯微片和碳纳米管接枝在一起。利用傅立叶红外光谱、X射线光电子能谱、热失重分析、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对石墨烯微片-碳纳米管杂化材料的结构和形貌进行表征,实验结果表明硅烷偶联剂以酰胺基和酯基分别连接着碳纳米管和石墨烯微片,这说明了碳纳米管成功地接枝到石墨烯微片上。分别将石墨烯微片-碳纳米管杂化填料和石墨烯微片／碳纳米管复配填料添加到HDPE中,研究杂化体系和复配体系对复合材料综合性能的影响... 

【文章来源】：广东工业大学广东省

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 导热高分子材料的导热机理
    1.3 导热高分子材料的研究进展
        1.3.1 本征型导热高分子材料
        1.3.2 填充型导热高分子材料
    1.4 论文的研究意义、研究内容和创新点
        1.4.1 研究意义
        1.4.2 研究内容
        1.4.3 创新点
第二章 石墨烯微片-碳纳米管杂化材料的制备及表征
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验原料及试剂
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 样品制备
    2.3 性能测试及表征
        2.3.1 傅立叶变换红外光谱表征
        2.3.2 X射线光电子能谱表征
        2.3.3 热失重分析表征
        2.3.4 拉曼光谱表征
        2.3.5 扫描电子显微镜表征
        2.3.6 透射电子显微镜表征
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 红外光谱表征分析
        2.4.2 热重分析
        2.4.3 X射线光电子能谱分析
        2.4.4 拉曼光谱分析
        2.4.5 碳材料的形貌分析
    2.5 本章小结
第三章 GNPs/CNTs/HDPE复合材料的制备及性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验原料
        3.2.2 实验设备
        3.2.3 样品制备
    3.3 性能测试及表征
        3.3.1 导热性能
        3.3.2 导电性能
        3.3.3 流变性能
        3.3.4 差示扫描量热法分析
        3.3.5 力学性能测试
        3.3.6 冲击断面微观形态观察
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 HDPE复合材料的冲击断面形貌
        3.4.2 复合材料的导热性能
        3.4.3 复合材料的导电性能
        3.4.4 复合材料的流变性能
        3.4.5 复合材料的等温结晶行为
        3.4.6 复合材料的力学性能
    3.5 本章小结
第四章 杂化碳材料/SiC/HDPE复合材料的制备及性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验原料与实验设备
        4.2.2 样品的制备
    4.3 性能测试与表征
        4.3.1 导热性能
        4.3.2 导电性能
        4.3.3 流变性能
        4.3.4 差示扫描量热法分析
        4.3.5 力学性能测试
        4.3.6 冲击断面微观形态观察
    4.4 结果与讨论
        4.4.1 复合材料的冲击断面形貌
        4.4.2 SiC含量对复合材料导热性能的影响
        4.4.3 SiC含量对复合材料导电性能的影响
        4.4.4 SiC含量对复合材料流变性能的影响
        4.4.5 SiC含量对复合材料等温结晶行为的影响
        4.4.6 SiC含量对复合材料力学性能的影响
    4.5 本章小结
结论
参考文献
硕士学位期间发表的论文
致谢



本文编号：2912012