纳米铜粉的新颖制备及其应用研究

发布时间：2017-08-18 14:43

  本文关键词：纳米铜粉的新颖制备及其应用研究

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【摘要】：纳米铜粉由于具有一些独特的物理和化学性质,被广泛应用于电工电子、化学化工、机械、生物医药工程等领域。随着现代科技的快速发展,对纳米铜粉的性能也提出了更高的要求,而纳米铜粉的性能与其粒度、分散性、微观形貌等密切相关。因此,探索高纯度、粒径分布可控、分散性良好的球形纳米铜粉的简易制备方法成为当前纳米铜粉材料研究的热点之一。凝胶浇注法具有成本较低、适于大规模生产等优点,在陶瓷粉末的制备中得到了广泛的应用。本论文采用凝胶浇注法制备纳米铜粉,并通过在反应体系中引入石墨作为添加剂来控制铜粉的粒度及其分布,考察了添加的石墨对所制备铜粉的纯度、粒径分布及分散性等的影响。由于具有良好的导电性能以及较低的剪切力,近些年来,纳米铜粉被用作导电胶的导电填料及润滑油添加剂受到了人们的重视。本论文在合成纳米铜粉的基础上,尝试制备纳米铜粉导电胶和添加纳米铜粉的润滑油,考察研究了纳米铜粉添加量对所得纳米铜粉导电胶和添加纳米铜粉润滑油相关性能的影响。全文取得的主要研究成果包括：1.采用凝胶浇注法可以制备出纯度高、分散性良好、平均粒径约为60nm的类球形铜粉；石墨添加对所得铜粉的纯度、粒径分布、分散性等有着重要的影响；在实验分析的基础上,将凝胶浇注工艺的最佳反应条件确立为：干凝胶的煅烧温度为300℃,前躯体粉末的还原温度为500℃。2.以凝胶浇注法制得的纳米铜粉作为导电填料,双酚A型环氧树脂作为载体,成功制备出了导电性能良好且具有一定连接强度的纳米铜粉导电胶；经硅烷偶联剂(KH550)预处理后的纳米铜粉的抗氧化能力得到显著提高；纳米铜粉的添加量对所得导电胶的性能有明显的影响,当纳米铜粉添加量为60wt.%时,所得导电胶的体积电阻率为1.7×10-3Ω·cm,连接强度为11.4MPa。3.以凝胶浇注法制得的纳米铜粉作为添加剂,配制出了具有良好抗磨减摩性能的纳米铜粉润滑油；经表面活性剂PVP处理后,纳米铜粉能均匀分散在油品中；纳米铜粉的添加量对所得润滑油性能有明显的影响,实际应用中选取添加量为0.6wt.%较为合适。
【关键词】：纳米粉体 铜粉 凝胶浇注 导电胶 润滑油添加剂
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG146.11;TB383.1
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• Abstract9-15
• 第一章 绪论15-30
• 1.1 纳米铜粉概述15-21
• 1.1.1 纳米铜粉的性质15-17
• 1.1.2 纳米铜粉的制备方法17-20
• 1.1.3 纳米铜粉的应用20-21
• 1.2 导电胶添加金属粉末的研究和应用现状21-25
• 1.2.1 导电胶的种类和组成21-24
• 1.2.2 导电胶的发展趋势24-25
• 1.3 纳米铜粉作为润滑油添加剂的应用和研究现状25-28
• 1.3.1 润滑油添加剂的种类和发展趋势26-27
• 1.3.2 添加纳米铜粉润滑油的研究现状27-28
• 1.4 本论文研究的意义和主要研究内容28-30
• 第二章 凝胶浇注法制备纳米铜粉及其性能表征30-41
• 2.1 引言30
• 2.2 实验30-34
• 2.2.1 实验原料30-31
• 2.2.2 实验仪器31
• 2.2.3 纳米铜粉的制备工艺31-32
• 2.2.4 性能测试方法32-34
• 2.3 实验结果与分析34-40
• 2.3.1 干凝胶差热-热重分析34
• 2.3.2 前驱体粉末的物相和微观形貌表征34-35
• 2.3.3 铜粉的物相和微观形貌表征35-36
• 2.3.4 石墨对所得铜粉纯度与粒度的影响36-38
• 2.3.5 最佳反应条件的确立38-40
• 2.4 本章小结40-41
• 第三章 纳米铜粉导电胶的制备及其性能表征41-50
• 3.1 引言41
• 3.2 实验41-45
• 3.2.1 实验原料41-42
• 3.2.2 实验仪器42
• 3.2.3 纳米铜粉导电胶的制备工艺42-43
• 3.2.4 性能测试方法43-45
• 3.3 实验结果与分析45-49
• 3.3.1 纳米铜粉抗氧化性能45-46
• 3.3.2 纳米铜粉添加量对导电胶导电性能的影响46-47
• 3.3.3 纳米铜粉添加量对导电胶连接强度的影响47-48
• 3.3.4 添加纳米铜粉导电胶微观形貌48-49
• 3.4 本章小结49-50
• 第四章 添加纳米铜粉润滑油的制备及其摩擦学性能50-61
• 4.1 引言50
• 4.2 实验50-55
• 4.2.1 实验原料50-51
• 4.2.2 实验仪器51
• 4.2.3 添加纳米铜粉润滑油的配制工艺51-52
• 4.2.4 性能测试方法52-55
• 4.3 实验结果与分析55-59
• 4.3.1 纳米铜粉在润滑油中分散稳定性55
• 4.3.2 纳米铜粉添加量对润潜油摩擦系数的影响55-56
• 4.3.3 纳米铜粉添加量对润滑油磨斑直径的影响56-57
• 4.3.4 摩擦表面测试分析57-59
• 4.3.5 添加纳米铜粉润滑油摩擦学机理探究59
• 4.4 本章小结59-61
• 第五章 全文结论和展望61-63
• 5.1 全文主要结论61-62
• 5.2 未来研究的展望62-63
• 参考文献63-68
• 攻读硕士学位期间发表论文和申报专利清单68

【参考文献】

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1 陈荣;甲基氯硅烷合成催化剂的研究[D];浙江大学;2006年

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本文编号：695166