高导热导电CR/NR/碳纤维复合材料性能研究

发布时间：2021-07-23 02:54

　　用气相沉积法对碳纤维表面进行处理,研究了高性能碳纤维（CF）在氯丁橡胶（CR）和天然橡胶（NR）复合材料中的流变性能、加工性能、物理机械性能、导电性、导热性、耐老化性和抗疲劳性等性能。通过电子显微镜（SEM）表征分散效果。结果表明,随着CF用量的增加,橡胶复合材料的硫化时间缩短,抗拉强度提高了18%,抗疲劳性提高了19%;添加3phr CF分散性最好,硫化胶的物理力学性能最佳。CF用量增加,导热性和导电性增强。 

【文章来源】：功能材料. 2020,51(02)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

CF增强复合材料的硫化速度

碳纤维增强橡胶材料的机理依赖于碳纤维和橡胶基体的复合作用。在复合材料中,橡胶是连续相,称为基质;碳纤维是分散相,称为增强相(增强体)。碳纤维在橡胶基体中是单独分布的,并且在两者之间存在分界面[13]。碳纤维具有高强度,因此可承受高应力。将树脂添加到橡胶基体中,树脂在高温条件下易于发生粘弹性变形和塑性流动,并且与碳纤维组合传递应力[14]。图1显示了这种组合的示意图。1 实验

不同CF用量的复合材料的加工性能如图3所示。从图3中可以看出,在低频区域,储能模量较低,损耗因子较高。 在高频区域,储能模量较高,损耗因子较低。在图3(a)中,添加7phr CF,复合材料的储能模量最高。这是因为CF是刚体,添加后复合材料的硬度增加。在CF中,一些微纤维被缠结并扭曲,使复合材料的结合程度增加,因此储能模量增大[14]。最大储能模量和最小储能模量之差(称为模量差)可以表征佩恩效应[15]。在图3(b)中,损耗因子显示出下降趋势,因为在高频区域,橡胶材料处于玻璃状态,外部场的频率发生变化,但橡胶材料内部的结构单元基本上不移动。因此,内部摩擦较小,损耗因子最小。在低频区域,它相当于橡胶的高弹性状态,并且该段具有最强的运动能力,因此损耗因子最大。2.3 物理力学性能

【参考文献】：
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本文编号：3298443