典型电热聚合物基复合材料的设计与热性能研究

发布时间：2023-03-24 00:47

　　电热复合材料具有优异的导电性能,这使得它在工作时能利用焦耳效应将电能转换为热能,而且不会产生其它多余的有毒有害物质,被认为是二十一世纪最高效清洁的供暖产品。基于其高效的电-热转化能力,电热产品被认为可以在家庭供暖、户外除冰、理疗保健和除雾除霜等领域广泛应用。但是随着社会的进步和经济的发展,具有单一电热性能的电热产品已经难以满足某些行业的复杂需求,如用于交通工具窗户表面的电热材料需要具有透明性,因此开发具有多功能性的电热复合材料,将进一步扩大电热产品实际应用的范围。本论文在整理了大量电热材料研究的基础上,针对传统电热材料性能单一的问题,制备了几种典型的聚合物基电热复合材料,并通过扫描电镜(SEM),红外热成像仪(IR)、四点探针仪和数控测温等测试手段研究了电热复合材料中导电填料的分散状态及其对电热复合材料电热性能的影响,此外对于特定电热复合材料的多功能性还进行了特定的研究,具体工作如下:1.首先通过微胶囊化技术将少量的碳纳米管CNT包裹在阻燃性能优异的聚磷酸铵APP的表面形成碳纳米管包裹的聚磷酸铵CAPP,然后将其与导电炭黑CCB和乙烯-醋酸乙烯酯EVA共混制备具有优良电热性能和阻燃性能...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
缩略语中英文对照表
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 电热材料的分类
        1.2.1 传统电热材料分类
        1.2.2 电热复合材料
    1.3 导电填料的分类
        1.3.1 金属氧化物类导电填料
        1.3.2 金属类导电填料
        1.3.3 碳系导电填料
    1.4 电热材料的导电和发热机理
        1.4.1 电热材料的导电机理
        1.4.2 电热材料的发热机理
    1.5 电热材料的研究现状
    1.6 本论文的研究思路和研究内容
第二章 阻燃乙烯-醋酸乙烯酯电热复合薄膜的制备及其性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验原料
        2.2.2 CNT@APP (CAPP)的制备
        2.2.3 乙烯-醋酸乙烯酯电热复合薄膜的制备
        2.2.4 仪器与表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 CAPP的表征
        2.3.2 导电填料在材料中的分散性
        2.3.3 乙烯-醋酸乙烯酯电热复合薄膜的电热性能
        2.3.4 乙烯-醋酸乙烯酯电热复合薄膜的热稳定性
        2.3.5 乙烯-醋酸乙烯酯电热复合薄膜的燃烧性能
        2.3.6 乙烯-醋酸乙烯酯电热复合薄膜的导电机理
    2.4 本章小结
第三章 功能性电热复合涂料的制备及其性能的研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验原料
        3.2.2 MXene、AgNW和MXene@APP (MAPP)的制备
        3.2.3 电热复合涂料的制备
        3.2.4 电热复合涂层的制备
        3.2.5 仪器与表征
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 MXene、AgNW和MAPP的表征
        3.3.2 电热复合涂料的电学性能
        3.3.3 电热复合涂料的电热性能
        3.3.4 电热复合涂料的热稳定性
        3.3.5 电热复合涂料的阻燃性能
    3.4 本章小结
第四章 可穿戴电热复合织物的制备及其性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂
        4.2.2 导电溶液的制备过程
        4.2.3 棉织物的预处理
        4.2.4 电热复合织物的制备过程
        4.2.5 仪器与表征
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 电热复合织物的表征
        4.3.2 电热复合织物的电学性能
        4.3.3 电热复合织物的电热性能
        4.3.4 电热复合织物的穿戴性能
    4.4 本章小结
第五章 全文总结、创新之处与下一步工作展望
    5.1 全文总结
    5.2 本论文的创新之处
    5.3 本文的不足之处与下一步工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表论文与取得的其它研究成果



本文编号：3769096