CNT-MF/硅橡胶泡沫复合材料的制备及介电性能

以碳纳米管(CNT)作为核,密胺树脂(MF)作为壳,苯乙烯马来酸酐共聚物(SMA)为乳化剂,原位聚合制备微胶囊化碳纳米管(CNT-MF),并将包覆后的碳纳米管作为填料添加到硅橡胶泡沫中,制备了CNT-MF/硅橡胶泡沫复合材料。探讨了核/壳质量比对微胶囊化碳纳米管的包覆效果的影响,同时研究了微胶囊化碳纳米管用量对硅橡胶泡沫泡孔结构和介电性能的影响。结果表明,微胶囊化碳纳米管的加入有利于提高复合材料的泡孔结构,大泡孔的存在和泡孔面积有利于材料介电性能的提高。当核/壳质量比为1∶10的微胶囊化碳纳米管添加量为15 phr时,复合材料介电性能表现最佳,此时复合材料在1 kHz的介电常数为26.34,介电损耗仅为0.0136。     

增材制造复杂流道水冷电机壳体对驱动电机持续功率影响的研究

目的 提高量产铸造电机壳体的换热效率,确保电机在高功率持续工作状态下不会过热,从而提高电机的持续功率。方法 基于增材思维对电机水冷壳体的流道进行优化,改变流道形状以增大流道表面积、消除流道涡流并减小流道与内壁的间距。通过仿真分析,不断优化迭代得到最佳的流道设计方案。运用选区激光熔化(SLM)增材技术及相应的后处理工艺,制造出复杂流道结构的电机壳体。结果 采用SLM增材技术制造的AlSi10Mg铝合金壳体在x、xz、z 3个方向上的屈服强度均大于230 MPa,即使在较小壁厚的条件下,壳体强度仍满足设计要求。采用该壳体后,电机的持续功率从原量产电机的45 kW提升到50.7 kW,且仍能连续稳定运行45 min,同时电机温度未超过130 ℃。微观组织检测和工业CT测试结果显示,SLM电机壳体结构致密,未见气孔夹杂。该增材制造壳体的质量为6.95 kg,与量产电机壳体相比,减重约19%。结论 通过增材制造技术设计制造的电机壳体整体性能良好,可以有效提高换热效率以及电机的持续功率,并实现了电机的减重。     

三聚氰胺甲醛树脂包覆红磷的制备及其稳定性研究

为了提高红磷阻燃剂的稳定性,通过原位聚合方法制备三聚氰胺甲醛树脂包覆红磷。通过扫描电镜、马尔文激光粒度仪、p H测试、热重分析仪对包覆前后红磷颗粒进行表征。扫描电镜和马尔文激光粒度仪结果表明,三聚氰胺甲醛树脂可以很好地对红磷颗粒进行包覆。p H值测试显示,与未包覆红磷相比,包覆后的红磷在水下储存稳定性明显提高。热重分析结果说明,包覆红磷可以有效提高红磷的热稳定性,与未包覆红磷相比,包覆红磷的分解温度提高约57℃。同时研究了红磷粒径对包覆红磷性能的影响,包覆红磷随着红磷粒径的降低,热稳定性降低。     

微胶囊化石墨烯/硅橡胶泡沫电介质材料的制备及介电行为

以苯乙烯马来酸酐共聚物(SMA)为乳化剂、三聚氰胺甲醛树脂(密胺树脂,MF)为壁材、片状石墨烯(GE)为芯材,通过原位聚合法制备了包覆的石墨烯“微胶囊”,并以微胶囊作为填料,双组分室温硫化泡沫硅橡胶(RTVSR)作为基体,通过室温硫化(RTV)硅橡胶制备具有泡孔结构的电介质复合材料。提出了对石墨烯进行微胶囊化包覆的制备新工艺,讨论了超声分散功率、石墨烯与壁材的用量比例对微胶囊形貌和包覆效果的影响,并比较了包覆前后、发泡前后电介质复合材料的介电性能。研究结果表明,石墨烯与壁材质量比为1∶100、超声功率为840 W时制备的分散液较稳定、石墨烯的表面附着物较多;同时包覆(微胶囊化)能减少石墨烯发生团聚,0.3 g微胶囊填量下,包覆后的微胶囊石墨烯/泡沫电介质材料的介电常数是包覆前石墨烯/硅橡胶电介质材料的2.45倍,而介电损耗比石墨烯/硅橡胶复合材料还低,只有0.002,同时泡孔的存在有利于提升复合材料的介电性能。     

新型石墨烯/硅橡胶纳米复合电介质泡沫材料的制备及介电性能评价

通过室温硫化(RTV)法制备了不同泡孔直径的石墨烯/有机硅橡胶泡沫复合材料。提出了一种制备不同发泡倍数的双组分室温硫化加成型有机硅橡胶泡沫复合材料的工艺;讨论了石墨烯含量、发泡倍数、泡孔的数目和尺寸对室温硫化硅橡胶泡沫介电性能的影响。结果表明,在同一发泡倍数下,介电常数随石墨烯的添加量增加而增加,达到阈值后降低;在同一石墨烯添加量下,泡孔尺寸和泡孔数目有着不同贡献:直径、泡孔数目较少时,介电常数降低,泡孔的总数和大孔的占比较多时,介电性能最佳。此外含有石墨烯的有机硅橡胶泡沫复合材料较纯硅橡胶泡沫而言,其介电常数提升了6倍左右,同时保持着较低的介电损耗。