石墨烯/环氧树脂复合材料的制备及其导热性能研究

发布时间：2024-05-07 06:26

　　由于电子产品趋向于小型化、集成化、多功能化、高性能化,极易导致其在工作过程中时产生过热现象,严重影响其性能和使用寿命。研发具有高热导率的散热材料是解决这一问题的关键手段之一。聚合物拥有低成本、可加工性强、机械性能优异等特点,是作为散热材料的首选。然而,聚合物本身的热导率太低。往聚合物内部添加高导热填料可以大幅提升其导热性能,成为提高聚合物热导率最有效的方法。石墨烯由于其自身优异的导热性能,可作为填料来提高聚合物的传热效果,引起了人们的广泛关注。最初,天然石墨片被直接添加到聚合物基体中以提高热导率,但是,石墨片的添加量是有限的,因为大量石墨片的加入会影响聚合物的其他重要性能。后来,石墨烯被制备成气凝胶,它具有独特的三维网络结构、更高的比表面积和更轻的质量,可以更大幅度地提升聚合物基体的热导率,但其制备工艺复杂,批量生产比较困难。虽然石墨烯填料在聚合物热管理领域已经取得了很大的进展,但是构建一种新型的石墨烯结构并将其应用于石墨烯/环氧树脂复合材料仍然是非常必要的。本文以石墨烯微球/石墨纸作为填料,环氧树脂作为基体,制备了两种高导热石墨烯/环氧树脂复合材料。(1)采用冰模板组装工艺制备了一种...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 石墨烯/环氧树脂复合材料的研究背景
    1.2 石墨烯/环氧树脂复合材料导热性能的研究现状
        1.2.1 填料含量
        1.2.2 填料形态
        1.2.3 填料取向
        1.2.4 填料表面修饰
        1.2.5 界面热阻(ITR)
    1.3 目前石墨烯/环氧树脂复合材料导热性能存在的问题
    1.4 本论文的研究意义、研究内容、创新点
        1.4.1 研究意义
        1.4.2 研究内容
        1.4.3 创新点
第2章 石墨烯微球的制备与表征
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验药品
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 实验步骤
        2.2.4 形成原理
        2.2.5 实验表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 原子力显微镜表征
        2.3.2 扫描显微镜表征
        2.3.3 孔结构
        2.3.4 X射线光电子能谱仪表征
        2.3.5 拉曼光谱仪表征
        2.3.6 热重分析
    2.4 本章小结
第3章 石墨烯微球/环氧树脂复合材料的制备与表征
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验药品
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 实验步骤
        3.2.4 实验表征
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 热导率的测定
        3.3.2 扫描电子显微镜表征
        3.3.3 导电性能表征
        3.3.4 有限元传热分析
        3.3.5 热管理应用
    3.4 本章小结
第4章 高性能石墨纸/环氧树脂复合材料的制备与表征
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验药品
        4.2.2 实验仪器
        4.2.3 实验步骤
        4.2.4 实验表征
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 热导率和导电性能
        4.3.2 扫描电子显微镜(SEM)
        4.3.3 微型 CT(Micro-CT)
        4.3.4 介电性能表征
        4.3.5 X 射线光电子能谱仪(XPS)
        4.3.6 拉曼光谱仪(Raman spectrum)
        4.3.7 有限元传热分析
        4.3.8 热管理应用
    4.4 本章小结
第5章 结论与展望
参考文献
深圳大学指导教师对研究生学位论文的学术评语
答辩委员决议书
致谢
攻读硕士学位期间的研究成果



本文编号：3966945