文档介绍：哈尔滨工程大学
硕士学位论文
环氧树脂/碳系复合材料的制备及导电性能的研究
姓名:郑超
申请学位级别:硕士
专业:应用化学
指导教师:范壮军
20090601
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摘要碳系导电填料质轻、导电性好,因此被广泛应用于高分子导电复合材料。为了保持高分子材料本身优良的性能崛托浴⒀由煨约凹庸ば,如何尽量降低导电填料的用量是高分子/碳系填料导电复合材料研究的一个核心问题。本文以不同微观几何结构的纳米碳材料,零维的碳黑、一维的碳纳米管、二维的纳米石墨片为导电填料,采用溶液共混法制备了环氧树脂/碳复合材料。采用湎哐苌洹⑸璧缱酉晕⒕刀蕴盍虾透春喜料的微观结构进行了表征,采用综合热分析仪对复合材料的热学性能进行了分析,用两探针法测量复合材料的体积电阻率和温敏性。详细地研究了纳米碳材料的微观几何结构,以及不同几何结构的填料间的配比对复合材料导电性能的影响,并对不同几何结构填料间的协同效应的机理进行了研究。通过膨胀石墨超声法制备穸任采用溶液共混法制备了环氧树脂/回咿春喜牧稀S捎诰逗癖群艽蟮腉在基体中的分散性很好,复合材料的渗滤阀值相对较低吼.%Mü究填料的形态及导电网络的微观结构对复合材料的温敏性影响,发现在渗滤阀值附近,复合材料具有很强的温度系数效应蚇效应即负温度系数效应哂谏朔е凳保蛎挥忻飨缘腜和вΑ将少量的添加到环氧树脂/复合材料中,一方面可以插入石墨片间抑制的团聚,提高它的分散性,另一方面可以在间提供导电通路,所以二者的协同作用可以极大改善复合材料的导电性能,降低其渗滤阀值。环氧树脂/祍盍现蠫隒闹柿勘任:复合材料的渗滤阀值约为.%,明显低于环氧树脂/祍复合材料嘉三种不同几何结构的导电碳填料,、、按一定的配比混合分散于基体中,其三者之间的协同效应更有利于复合材料导电性能的提高。ざ仍嘉凑、矶.%哈尔滨檀笱学位论文,
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一方面这三种填料互相促进彼此的分散,另一方面片间的和可以在间起到很好的桥联作用,提供导电通路。尤其是高长径比的对的桥联可以显著降低复合材料的渗流阀值,低于任何单相填料和两相填料复合材料的渗流阀值。关键词:环氧树脂;碳系导电填料;协同效应;渗滤阀值;电学性能哈尔滨檀笱妒垦宦畚
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导师┳:/琵舭参作者┳:参多超哈尔滨工程大学学位论文原创性声明学位论文授权使用声明沙’年参月哆日作者┳:垂撕,年‘月日标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨库进行检索,可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本、学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。口在授予学位个月后解密后晒豕こ檀笱徒挥泄夭棵沤斜4妗⒒惚嗟取本人郑重声明:本论文的所有工作,是在导师的指导下,由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出,并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式日期:本人完全了解学校保护知识产权的有关规定,即研究生在校工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据学位论文,可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合本论文言谑谟柩缓蠹纯沙矿年二月侈日口
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第滦髀课题研究背景及意义二十世纪,随着科学技术的不断进步,高分子材料工业取得了令人瞩目的成就。高分子材料不仅给我们的社会创造了大量的物质财富,而且还极大地提高了人类的物质文化生活水平。在世纪年代后期,高分子合成工业日新月异的发展,新的产物和新工艺层出不穷,合成了各种新型高分子材料。目前高分子材料正向功能化、智能化、精细化方向发展。进入二十一世纪,高分子材料学科是当今优先发展的技术之一,它已成为现代工程材料的主要支柱,与信息技术、生物技术一起,推动着社会的进步。大多数高分子聚合物的电阻率很高,约为甤て谝岳炊是被用作电绝缘材料。但随着电子工业及信息技术等产业的迅速发展,对于具有导电功能的聚合物材料的需求越来越迫切。研究和开发高分子导电材料不仅可以满足人们对导电材料的需要,而且由于导电聚合物材料具有重量轻、易加工成各种复杂形状、尺寸稳定性好以及电阻率在较大范围内可调等特点,促进了现代科技技术和新材料的快速发展。高分子导电复合材料且愿叻肿泳酆衔镂;澹ü尤敫髦值嫉缥质,并采用物理化学方法复合后而得到的既具有一定导电