Sn/Cu/PA6复合材料的组成—结构—性能关系
发布时间：2021-07-07 22:06
向绝缘聚合物基体中添加导电填料可得到聚合物基导电复合材料,这种复合材料质轻价廉、容易加工且其导电性能可在较大范围内调节,在静电消除、电磁屏蔽、传感器和导电材料等领域应用广泛。用低熔点金属和高熔点金属作为导电填料填充聚合物基体,既能改善加工过程中低熔点金属的析出,又能解决高含量高熔点金属填充的复合材料难以混合均匀的问题。当低熔点金属含量足够高时,低熔点金属与高熔点金属相互作用能够在基体中形成物理连续的金属网络,复合材料可同时具备优异的导电性能、冲击性能和加工性能。但是,已有的关于低熔点金属/高熔点金属/聚合物三元复合材料的研究较少,基于现有的认识难以获得此类三元复合体系的一般规律,也难以明确金属和聚合物的性质对此类三元复合体系的影响。此外,低熔点金属/高熔点金属/聚合物三元复合材料的独特性质也有待更深入的研究。由此可见,在低熔点金属/高熔点金属/聚合物三元复合体系中,仍有很多问题有待解决。本论文中采用低熔点金属锡（Sn）和高熔点金属（Cu）共同填充尼龙-6（Polyamide-6,PA6）基体制备Sn/Cu/PA6三元复合材料,研究了复合材料的组成、结构及性能间的关系,并将其与传统的Cu...
【文章来源】：中国工程物理研究院北京市
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１?Ｃｕ／ＰＡ６６复合材料（ａ）和Ｖｅｓｃａ／ＶＣｕ＝３的ＥＳＣＡ／Ｃｕ／ＰＡ６６三元复合材料（ｂ）的ＳＥＭ图??（金属总含量为５３．３?ｖｏｌ％）??
的高熔点金属可在一定程度上改善低熔点金属的析出，但在较高液固比或金属总含量下，??液态金属仍会在复合材料熔融加工过程中分离析出。此外，这种三元复合材料的金属相??比较粗大，如图１．１所示。因此，需要寻求合适的方法对金属液体和聚合物熔体进行界??面增容，解决加工过程中液态金属析出的问题，同时细化金属相尺寸。??图１．１?Ｃｕ／ＰＡ６６复合材料（ａ）和Ｖｅｓｃａ／ＶＣｕ＝３的ＥＳＣＡ／Ｃｕ／ＰＡ６６三元复合材料（ｂ）的ＳＥＭ图??（金属总含量为５３．３?ｖｏｌ％）??Ｆｉｇ?１．１?ＳＥＭ?ｉｍａｇｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?Ｃｕ／ＰＡ６６?ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ?（ａ）?ａｎｄ?ｔｈｅ?ＥＳＣＡ／Ｃｕ／ＰＡ６６?ｔｅｒｎａｒｙ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ?ｗｉｔｈ??Ｖｅｓｃａ／Ｖｃｕ＝３?（ｂ）?（Ｔｈｅ?ｔｏｔａｌ?ｍｅｔａｌ?ｃｏｎｔｅｎｔ?ｉｓ?５３．３?ｖｏｌ％）??７??
在金属颗粒填充绝缘聚合物基体的二元体系中，复合材料的导电性能可通过接触逾??渗模型来解释：当辦艮低时，Ｃｕ颗粒均匀分散于基体中且邻近导电粒子间没有接触，如??图２．１?（ａ）所示，复合体系电阻率反映高分子基体的电阻率，所以复合材料ｐ变化不明??显；在导电逾渗转变区内，导电粒子开始互相接触形成局部导电通路，随着＿一步增??力口，导电通路在高分子绝缘基体中逐渐形成导电网络，复合材料的ｐ相应地随＾增加而急??剧下降；当＾＞４０?ｖｏｌ％时，体系内的导电网络基本形成，故填料含量的增加对材料电阻??率的贡献不大［６４］。当填料的体积分数高于导电逾渗值（如）后
【参考文献】：
期刊论文
[1]聚合物结晶行为对iPP/CB复合材料中导电网络的影响[J]. 邓洁,郑少笛,黄永忠,杨陆琼,刘正英,杨鸣波. 塑料工业. 2015(08)
[2]拉伸条件下液态Sn/熔融聚乙烯复合体系中Sn的纤维化及其机制[J]. 邹明晶,马寒冰,贺江平,徐翔. 复合材料学报. 2015(05)
[3]聚合物/锡锌合金复合材料的密炼混合行为[J]. 张国艳,刘涛,易勇,罗江山,谭秀兰,马寒冰,贺江平. 中国塑料. 2014(02)
[4]低熔点金属/聚合物复合材料的研究现状[J]. 张国艳,刘涛,易勇,刘黎明,罗江山,谭秀兰,芦艾,贺江平,马寒冰. 高分子通报. 2013(07)
[5]低熔点金属/聚乙烯复合体系的密炼加工行为及导电性能[J]. 贺江平,刘涛,易勇,谭秀兰,罗江山,芦艾. 高分子材料科学与工程. 2012(12)
[6]微量银对Sn0.7Cu钎料物理性能及钎焊工艺性能的影响[J]. 赵快乐,闫焉服,唐坤,盛阳阳. 焊接学报. 2011(05)
[7]Sn-Pb合金填充聚合物导电复合材料的PTC效应[J]. 刘静,潘颐,张向武. 复合材料学报. 2002(06)
[8]聚丙烯-锡复合材料的研究[J]. 熊传溪,闻荻江. 复合材料学报. 1999(03)
[9]LMPM/PP原位复合材料的力学强度[J]. 熊传溪,杨小利,余剑英,闻荻江. 武汉工业大学学报. 1999(04)
[10]低熔点金属与聚合物原位复合的构思[J]. 熊传溪,闻荻江. 材料科学与工艺. 1999(02)
本文编号：3270457
【文章来源】：中国工程物理研究院北京市
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１?Ｃｕ／ＰＡ６６复合材料（ａ）和Ｖｅｓｃａ／ＶＣｕ＝３的ＥＳＣＡ／Ｃｕ／ＰＡ６６三元复合材料（ｂ）的ＳＥＭ图??（金属总含量为５３．３?ｖｏｌ％）??
的高熔点金属可在一定程度上改善低熔点金属的析出，但在较高液固比或金属总含量下，??液态金属仍会在复合材料熔融加工过程中分离析出。此外，这种三元复合材料的金属相??比较粗大，如图１．１所示。因此，需要寻求合适的方法对金属液体和聚合物熔体进行界??面增容，解决加工过程中液态金属析出的问题，同时细化金属相尺寸。??图１．１?Ｃｕ／ＰＡ６６复合材料（ａ）和Ｖｅｓｃａ／ＶＣｕ＝３的ＥＳＣＡ／Ｃｕ／ＰＡ６６三元复合材料（ｂ）的ＳＥＭ图??（金属总含量为５３．３?ｖｏｌ％）??Ｆｉｇ?１．１?ＳＥＭ?ｉｍａｇｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?Ｃｕ／ＰＡ６６?ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ?（ａ）?ａｎｄ?ｔｈｅ?ＥＳＣＡ／Ｃｕ／ＰＡ６６?ｔｅｒｎａｒｙ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ?ｗｉｔｈ??Ｖｅｓｃａ／Ｖｃｕ＝３?（ｂ）?（Ｔｈｅ?ｔｏｔａｌ?ｍｅｔａｌ?ｃｏｎｔｅｎｔ?ｉｓ?５３．３?ｖｏｌ％）??７??
在金属颗粒填充绝缘聚合物基体的二元体系中，复合材料的导电性能可通过接触逾??渗模型来解释：当辦艮低时，Ｃｕ颗粒均匀分散于基体中且邻近导电粒子间没有接触，如??图２．１?（ａ）所示，复合体系电阻率反映高分子基体的电阻率，所以复合材料ｐ变化不明??显；在导电逾渗转变区内，导电粒子开始互相接触形成局部导电通路，随着＿一步增??力口，导电通路在高分子绝缘基体中逐渐形成导电网络，复合材料的ｐ相应地随＾增加而急??剧下降；当＾＞４０?ｖｏｌ％时，体系内的导电网络基本形成，故填料含量的增加对材料电阻??率的贡献不大［６４］。当填料的体积分数高于导电逾渗值（如）后
【参考文献】：
期刊论文
[1]聚合物结晶行为对iPP/CB复合材料中导电网络的影响[J]. 邓洁,郑少笛,黄永忠,杨陆琼,刘正英,杨鸣波. 塑料工业. 2015(08)
[2]拉伸条件下液态Sn/熔融聚乙烯复合体系中Sn的纤维化及其机制[J]. 邹明晶,马寒冰,贺江平,徐翔. 复合材料学报. 2015(05)
[3]聚合物/锡锌合金复合材料的密炼混合行为[J]. 张国艳,刘涛,易勇,罗江山,谭秀兰,马寒冰,贺江平. 中国塑料. 2014(02)
[4]低熔点金属/聚合物复合材料的研究现状[J]. 张国艳,刘涛,易勇,刘黎明,罗江山,谭秀兰,芦艾,贺江平,马寒冰. 高分子通报. 2013(07)
[5]低熔点金属/聚乙烯复合体系的密炼加工行为及导电性能[J]. 贺江平,刘涛,易勇,谭秀兰,罗江山,芦艾. 高分子材料科学与工程. 2012(12)
[6]微量银对Sn0.7Cu钎料物理性能及钎焊工艺性能的影响[J]. 赵快乐,闫焉服,唐坤,盛阳阳. 焊接学报. 2011(05)
[7]Sn-Pb合金填充聚合物导电复合材料的PTC效应[J]. 刘静,潘颐,张向武. 复合材料学报. 2002(06)
[8]聚丙烯-锡复合材料的研究[J]. 熊传溪,闻荻江. 复合材料学报. 1999(03)
[9]LMPM/PP原位复合材料的力学强度[J]. 熊传溪,杨小利,余剑英,闻荻江. 武汉工业大学学报. 1999(04)
[10]低熔点金属与聚合物原位复合的构思[J]. 熊传溪,闻荻江. 材料科学与工艺. 1999(02)
本文编号：3270457
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