隐晶质石墨/LDPE复合材料的吸波性能

为了研究隐晶质石墨在吸波材料方面的应用,从隐晶质石墨微观形貌、粒径大小、晶体结构、杂质成分入手,深入探讨隐晶质石墨含量对隐晶质石墨/低密度聚乙烯(LDPE)复合材料吸波性能的影响.结果表明,固定碳含量为85.69％的微米级隐晶质石墨可显著提高低频吸波效果,且其含量对吸波材料吸波性能有很大影响;随着隐晶质石墨吸波剂含量的增加,最大吸收峰值均向低频方向移动,在隐晶质石墨含量为60％时的反射率在频段2～18GHz达到最大峰值-25.19 dB,小于-5dB和-10 dB的有效带宽分别为4.31 GHz和2.57 GHz.研究表明,隐晶质石墨/LDPE复合材料具有较好的吸波性能.     

球磨转速对隐晶质石墨复合材料吸波性能的影响

为了考察球磨转速对隐晶质石墨复合材料吸波性能的影响,研究了不同球磨转速对隐晶质石墨的微观形貌、晶体结构、粒径分布以及隐晶质石墨/LDPE复合材料反射率的影响。研究结果表明:随着球磨转速的增加,隐晶质石墨有效细化,颗粒均匀度明显增加,平均粒径减小,晶体结构不变,在8~18GHz范围内,反射率峰值明显降低,吸波频段拓宽。当球磨转速为800r/min时,隐晶质石墨复合材料反射率峰值达到-23.4dB,小于-5dB和-10dB的有效带宽分别为5.95GHz和1.7GHz,说明隐晶质石墨通过球磨细化处理后能有效提高其吸波性能。     

氟化铵-盐酸法提纯隐晶质石墨工艺研究

为了提高隐晶质石墨的固定碳含量,扩大隐晶质石墨的应用范围,采用湖南郴州地区的隐晶质石墨为原料,用氟化铵-盐酸法对其进行纯化处理。研究了氟化铵的用量、反应温度、液固比以及反应次数对隐晶质石墨固定碳含量的影响,确定了氟化铵-盐酸法提纯隐晶质石墨的最佳工艺条件。结果表明:在氟化铵的含量为45%,液固比为3∶1,恒温70℃反应2h,重复5次的条件下能够将隐晶质石墨的固定碳含量从83.08%提高到99.47%。研究表明氟化铵-盐酸法可以有效提高隐晶质石墨的固定碳含量。     

石墨材料导热性能与微晶参数关系的研究

用煅烧石油焦和煤沥青为基本原料，采用热压和石墨化工艺制备了几种纯石墨材料。考察了煤沥青的种类以及石墨化温度对石墨材料导热性能的影响。结果表明，粘结剂的种类和石墨化温度与石墨材料的导热性能有着密切的联系。石墨材料的导热性能对其石墨化度的敏感程度较大，尤其是当石墨化度较高时表现最为突出。研究结果还表明，室温时石墨材料的导热系数与其平均微晶尺寸La呈现出良好的线性关系，其直线方程为：λ=-86.66 7.26La；石墨的微晶层间距doo2与其平均微晶尺寸的倒数（1／La)也存在良好的线性关系，其直线方程为d002=0.3341 0.1664(1/La)。     

隐晶质石墨/PVA复合材料导热性能分析

以隐晶质石墨/PVA导热复合材料为研究对象,分析了影响其导热性能的因素,并提出了热导率模型。结果表明,影响隐晶质石墨/PVA复合材料导热的因素有含量、杂质、粒径及厚度,其热导率随着石墨含量的增加、杂质的减少、粒径的增大、包覆膜PVA厚度的减小而增加。所得到的隐晶质石墨/PVA复合材料热导率数学模型计算值与实验所测热导率值接近,最小相对误差为0.935%,最大相对误差为12.558%。研究结果将为后续研究提供参考。     

超高分子量聚乙烯基纳米复合材料的导热性能研究

通过添加导热系数较高的纳米AIN、C纤维来制备超高分子量聚乙烯复合材料,采用Hot Disk导热系数仪测试了其导热系数,同时分析了不同添加物及其含量对导热系数的影响.结果表明,制备的超高分子量聚乙烯复合材料的导热性能有明显提高.在本实验条件下,当纤维的添加量达到20%时,复合材料的热导率为0.8969 W·m-1·K-1,比纯超高分子量聚乙烯提高了150%.     

聚合物基复合材料的界面结构与导热性能

在整理近年来国内外对聚合物基导热复合材料性能的研究工作的基础上,总结界面结构与界面处理对聚合物基复合材料界面和导热性能的影响,分析目前已有研究中的缺点和不足,提出未来改善界面结合、提高聚合物基复合材料导热性能的具体方法,并指出探究界面结构与热流散射的关系,特别是弱界面结合情况下的热流传导规律,对提高聚合物基复合材料的热导率有很大的指导意义。     

超细石墨复合改性水泥石的导热性能

为提高地热的开采效率,在地热井采热段应使用具有高导热性能的固井材料。以超细石墨为提高导热性能的掺合料,选用十二烷基苯磺酸钠作为分散剂提高超细石墨在水泥浆中的分散稳定性;优选出适合的超细石墨分散液后,进一步制备超细石墨复合改性水泥石(简称为水泥石)作为固井材料;研究超细石墨掺量对水泥石的抗压强度和导热性能的影响;运用XRD、 TG、 MIP、 SEM测试和表征水泥石的物相组成、孔隙率和结构致密性,研究不同掺量的超细石墨对水泥石导热性能的影响;探讨不同石墨掺量和孔隙率条件下的水泥石导热机制。结果表明：随着超细石墨掺量的增大,水泥石的导热系数先增大后减小,当超细石墨质量分数为12%时,水泥石导热系数达到最大值,为2.45 W/(m·K);超细石墨的导热性能、孔隙率与水化产物的含量均可影响水泥石导热性能;随着超细石墨掺量的增大,水泥石的抗压强度先增大后减小;综合考虑水泥石的导热性能与力学性能,超细石墨的优选质量分数应为10%～12%。     

超高分子量聚乙烯基复合材料导热性能研究

采用纳米铜作为子颗粒,利用颗粒复合化系统,以机械冲击的方法将纳米铜颗粒嵌入式包覆于超高分子量聚乙烯颗粒(UHMWPE)表面,利用热压成形技术制备导热型复合材料。采用导热系数测定仪测试其导热系数,分析纳米铜添加量对导热效果的影响。结果表明:在相同的实验条件下,当纳米铜添加质量分数为6.8%时,复合材料的导热系数达到了0.85 W/(m.K),比纯UHMWPE提高了124%。     

石墨/PTFE复合材料导热性能的数值模拟

有限元数值模拟可看作在计算机上进行的模型实验,在模型体系上获得的信息比在实际体系上所作的试验更为详细.介绍了利用ANSYS的参数化有限元分析技术数值模拟的模型、原理及精度,并获得了系列化的数据,为石墨/PTFE复合材料的导热性能设计提供了参考依据.     

两种粒径颗粒混合增强铝基复合材料的导热性能

选用粒径为20μm 和60μm 的SiC 颗粒, 采用挤压铸造方法制备了基体分别为工业纯铝L2 、LD11(Al-12 %Si) 和AlSi20 (Al-(18～21) %Si) 的复合材料, 研究了材料的导热性能。在等比表面积的基础上, 提出了等效颗粒直径的概念, 解决了两种粒径颗粒混合增强铝基复合材料导热率的预测问题。结果表明, SiC_P/ Al 复合材料具有较为优异的导热率, 且LD11 基与AlSi20 基复合材料的导热率大于基体合金的导热率, 这与颗粒的等效直径大于临界粒径且颗粒导热率大于基体导热率有关;但复合材料的导热率随着基体中Si 含量的增加而降低。     

不同填料复配对尼龙6/石墨烯复合材料导热性能的影响

高分子材料的绝热特性极大地限制了其作为导热材料在工业中的应用。选用多层石墨烯作为导热填料,并分别与导热填料氧化铝(Al_2O_3)和碳化硅(SiC)复配,探究导热填料的复配对尼龙6(PA6)复合材料导热性能的影响。加入质量分数为3%石墨烯时,PA6复合材料的热导率为0.548W·m^-1·K^-1,相比PA6基体提高161%。通过调节石墨烯与Al_2O_3和SiC复配的比例以及复合填料量,PA6复合材料的热导率可控在0.653~4.307W·m^-1·K^-1之间,最高是PA6基体的20倍。为拓展石墨烯在导热材料方面的应用及PA6导热材料在工业上应用提供了有价值的实验依据。     

纳米Al2O3对聚酰亚胺复合薄膜导热性能的影响

选用两种不同纳米氧化铝粉体,采用直接掺杂法制备不同含量纳米氧化铝/聚酰亚胺复合薄膜.研究复合薄膜的导热系数与无机含量的关系,探讨纳米氧化铝粉体种类对复合薄膜导热性能的影响.结果表明:同一温度下,复合薄膜的导热系数随Al2O3含量的增加而增大;当纳米氧化铝含量小于15%(质量分数)时,选用亲水性纳米Al2O3粉体的复合薄膜导热性能比选用亲油性的复合薄膜的好;当纳米氧化铝的加入量为5%时,复合薄膜的强度和韧性均有明显增加;亲水性纳米氧化铝加入量为5%～10%时,复合薄膜的导热性能提高并能保持一定的力学性能.     

短纤维/ABS树脂复合材料导电导热性能研究

以沥青基短纤维为填料、ABS树脂为基体,采用热压成型工艺制备了短纤维/ABS树脂复合材料,研究了短纤维在复合材料中的分散形貌及其含量和长度对复合材料导电、导热和抗冲击性能的影响。研究结果表明:短纤维在复合材料中分散较为均匀,可以形成较好的导电和导热网络。复合材料沿垂直热压方向的室温电阻率和热导率随短纤维含量和长度的增加而分别呈降低和升高趋势,其电阻率具有明显的"渗逾"现象,添加0.5mm长的纤维粉的复合材料的导电突变用量约为13wt.%,其电阻率为0.6Ω·m,而填充长度为3mm和6mm短纤维的复合材料的渗逾值约为11wt.%,相应电阻率降低至9.0×10-3Ω·m和1.0×10-3Ω·m。当3mm长短纤维含量为29wt.%时,复合材料的室温热导率为23.3W/m·K,较纯ABS树脂提高了136倍。     

导热性与铝合金相当的钛复合材料

钛具有轻量且耐腐蚀性强的特点，因此被广泛应用于飞机零部件和牙科植牙等。而另一方面，钛的导热率较小，在导热领域中用途受限。因此，研究小组从2007年起一直在致力于研发导热特性出色的钛复合材料。此次通过层叠耐腐蚀性出色的钛和具有导热性的碳材料（纤维或片材）的复合化，同时实现了比铝合金出色的耐腐蚀性和良好的导热性。     

退火石墨/铝复合材料热物理性能

随着电子器件热流密度的不断增加,热聚集产生的热点问题严重影响电子器件性能和应用,急需开发高效热扩散材料。采用真空热压烧结工艺制备了以6061铝合金为基体材料,退火石墨(Annealed pyrolytic graphite,APG)为导热组元的高导热复合材料。探究了退火石墨表面Ti元素的改性处理对退火石墨/铝复合材料的微观结构、界面结合状况的影响规律,研究讨论了退火石墨/铝层厚比对复合材料整体热、力性能的影响。结果表明,经Ti元素改性处理的退火石墨材料与铝之间形成了干净、紧密结合厚度在400 nm的Al-Ti-C界面。当Al∶APG∶Al的层厚比为1∶3∶1时,复合材料面内方向热扩散系数达901 mm²·s^-1,所承载最大抗弯强度为141 MPa,具有优异的综合性能。     

无烟煤伴生石墨制备类石墨烯/环氧树脂复合材料及其导热性能研究

作为一种天然矿物,无烟煤伴生石墨在材料领域的应用受限于其本身含有的灰分和结构缺陷。研究了在不使用各类化学方法去除无烟煤伴生石墨中的灰分、不对无烟煤伴生石墨进行高温石墨化处理的前提下,采用低温热处理法制备类石墨烯片,并通过拉曼光谱、透射电子显微镜、光学显微镜等分析手段鉴别不同热温度所制备的类石墨烯片的品质,发现550℃热处理制备的类石墨烯片品质最佳;将550℃热处理制备的类石墨烯片与环氧树脂复合得到类石墨烯/环氧树脂复合材料。研究表明,该复合材料具有良好的导热性能,在类石墨烯片添加量为20%(质量分数)时,复合材料的热导率较纯环氧树脂提高86.2%。     

石墨纳米片快速制备及增强树脂导热性能

石墨纳米片由于其优异的导热性能受到广泛关注,但现有的制备过程耗时长.本研究以膨胀石墨为原料,利用硝酸剥离法实现了石墨纳米片的快速制备,并采用多种手段对材料进行了表征.研究结果表明,经过0.5 h的硝酸处理,石墨纳米片平均尺寸降至20μm左右,且其层状石墨烯堆叠结构未发生改变.同时,将制得的石墨纳米片加入到环氧树脂中,当...     

填充颗粒导热性对复合材料导热性能的影响

基于ANSYS Workbench稳态热分析模块,利用均匀化方法,研究了填充颗粒导热性对填充型复合材料导热性能的影响。结果表明,依靠增大填充颗粒导热系数来提高复合材料整体的导热性能有一定局限性,填料导热系数与基体材料导热系数之比存在一个临界值。在相同体积分数下,随着比值的增大复合材料导热系数增加,当达到临界值后继续增大比值复合材料的导热系数基本不变。不同形状的填充颗粒有不同的临界值,圆柱形颗粒的临界值略大于正方体形和球形,而且对于同一种形状的填充颗粒,随着填充分数的增大临界值略有增加。