石墨烯/聚酰亚胺导热复合材料的制备与性能研究

发布时间：2022-07-07 12:31

　　为了解决石墨烯填料本征热导率和与聚合物亲和性之间的矛盾,本文采用了高粘度聚酰胺酸与石墨烯在Speed Mixer中直接高速共混后热亚胺化来制备复合材料。并且针对直接共混法制备复合材料中出现的石墨烯水平取向的问题制备了石墨烯三维网络结构。以预先形成三维导热通路的方式来制备石墨烯和聚酰亚胺的导热复合材料。本文主要对实验中所使用的石墨烯填料以及合成的三维石墨烯进行详细表征,同时对所制备复合材料的导热性能,热稳定性以及其他性能进行调查。在直接共混法中,石墨烯的加入可以显著提高聚酰亚胺的热导率,并且随着石墨烯的含量增多,热导率呈上升趋势。当石墨烯的含量仅为0.1wt%的时候,聚酰亚胺的热扩散系数提高了47.6%。在最高石墨烯填充量11wt%的时候,聚酰亚胺的热导率由0.254W/m K提高到了1.002W/m K,相对于纯聚酰亚胺有着接近3倍的提升;聚酰亚胺的热稳定性随着石墨烯的加入呈先上升,后下降趋势。当石墨烯的含量为4 wt%的时候,材料的百分之十热分解温度（Td-10 wt%）提高了6.9°C。但是在11 wt%填料浓度下,Td-10wt%由纯聚酰亚胺542.1°C下降到了539.5°C。... 

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 石墨烯简介
        1.1.1 石墨烯的发现
        1.1.2 石墨烯的结构与性能
        1.1.3 石墨烯的制备方法
        1.1.4 石墨烯的应用
    1.2 聚酰亚胺简介
        1.2.1 聚酰亚胺的结构与性能
        1.2.2 聚酰亚胺的制备
        1.2.3 聚酰亚胺的应用
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 石墨烯/聚合物导热复合材料研究现状
        1.3.2 聚酰亚胺基导热复合材料研究进展
    1.4 选题目的及意义
    1.5 研究思路及内容
        1.5.1 研究思路
        1.5.2 研究内容
    1.6 本文创新点
2 GSs/PI复合材料的制备与性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 主要原料及试剂
        2.2.2 实验仪器及测试
        2.2.3 GSs/PI复合材料的制备
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 石墨烯的表征
        2.3.2 提高聚酰胺酸粘度防止石墨烯团聚沉降可行性研究
        2.3.3 聚酰亚胺亚胺化程度研究
        2.3.4 GSs/PI亚胺复合材料断面形貌
        2.3.5 GSs/PI复合材料导热性能研究
        2.3.6 GSs/PI复合材料热稳定性研究
        2.3.7 GSs/PI复合材料机械性能研究
    2.4 本章小结
3 3DSG/PI复合材料的制备与性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 主要原料及试剂
        3.2.2 实验仪器及测试
        3.2.3 3DSG/PI复合材料的制备
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 3DSG三维结构的表征
        3.3.2 3DSG/PI复合材料断面形貌
        3.3.3 3DSG/PI复合材料导热性能研究
        3.3.4 3DSG/PI复合材料热稳定性研究
    3.4 本章小结
结论
展望
致谢
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文及研究成果



本文编号：3656423