定向导热的石墨烯气凝胶相变复合材料的研究

有机相变材料具有较高的储热性能,但是较低的热导率限制了它的应用领域。鉴于此,本工作采用液氮冷冻法制备了石墨烯气凝胶,通过改变氧化石墨浓度来调整其结构,并用真空浸渍法将气凝胶与石蜡制备成相变复合材料,最后以实验测试与数值模拟相结合的方式研究气凝胶结构对相变复合材料热学性能的影响。结果表明：液氮冷冻法制备的气凝胶具有定向导热骨架,其优异的导热性能大幅提升了相变复合材料的热导率。同时,气凝胶以提升材料中石蜡相变焓的方式提升了材料的储热性能。该发现有望解决导热填料不能同时提升材料的导热性能和储热性能的问题,为热能工程的发展提供帮助。     

基于连续切片的三维重构技术在材料凝固组织研究中的应用

讨论了在材料科学与工程研究中进行三维重构的意义和必要性,介绍了基于连续切片的三维重构技术的理论、方法及在材料科学与工程中的研究和应用进展.指出基于切片的三维重构技术对材料凝固过程中微观结构定量分析、微观组织-性能的研究提供了有力支持,结合数值模拟技术可为材料凝固过程中复杂组织的形成机理及凝固理论的发展提供理论和精确的实验依据,从而对新材料的设计与开发产生重要作用.最后简要介绍了三维重构技术在定向凝固过程中多相组织分析的应用,并展望了三维重构技术的发展方向.     

形貌对石蜡/石墨烯气凝胶定形相变材料性能的影响

采用原位自组装法,通过控制不同反应温度制备不同形貌的石墨烯气凝胶(GA);采用真空浸渍法制备具有较高导热、储能能力及较低渗漏率的石蜡/GA定形相变材料。对其进行扫描电镜、差示扫描量热、热导率、渗漏率表征和性能测试,并探讨GA的载入以及GA的形貌对定形相变材料性能的影响。结果表明,定形相变材料中GA不仅能够大大提高石蜡/GA定形相变材料的热导率,而且还能降低其渗漏率,而且随着GA形貌越规整,其渗漏率越低。GA的存在,在一定程度上使得定形相变材料拥有较高相变焓值。     

扫描电子显微镜及X射线能谱仪在物证鉴定中的应用

在司法物证鉴定中对金属分离物的同一性认定或金属分离物成分特殊的,可用X射线能谱仪快速判定;对金属分离物成分无特征的,可根据其金相组织来判定。     

液相剥离法制备石墨烯及在导热硅橡胶中的应

采用高速剪切机液相剥离法, 在胆酸钠的水溶液中将鳞片石墨剥离, 离心得到石墨烯分散液。AFM、TEM、Raman表征结果发现, 剥离出的石墨烯厚度小于4层, 尺寸大约在2~3 μm, 高质量缺陷少(I_D/I_G≈0.15)。将石墨烯分散液冷冻干燥后与银粉共同添加到硅橡胶中, 制备出导热硅橡胶。利用稳态热流法测试导热硅橡胶的导热系数发现, 当添加3vol%石墨烯时, 复合材料的导热系数由未添加石墨烯时的4.900 W/(m·K)提高到12.367 W/(m·K)。综上所述, 通过液相剥离法成功制备出缺陷较少的少层石墨烯, 能够与银粉协同提高导热硅橡胶的导热系数。     

扫描电子显微镜在光伏原辅材料检验中的应用

采用扫描电子显微镜对镀膜玻璃、硅片、焊带、背板等光伏原辅材料进行测试及分析,分别介绍了扫描电子显微镜在镀膜玻璃膜层结构观察、膜厚测量、硅片表面形貌及间距分析、焊带表面微观分析、背板类型分辨、各层厚度测量等方面的应用,其结果可为镀膜玻璃的性能研究、电池片工艺优化分析、焊带性能评估、背板验货及鉴定等光伏原辅材料的研究及测试提供依据。     

三维重构技术在金属材料微观结构研究中的应用

讨论了金属微观结构研究中三维重构的意义和必要性,详细介绍了基于连续切片的三维重构方法的两个主要部分:图像获取和数据处理.指出了图像获取中的主要问题与解决办法,讨论了图像数据处理中的各种方法和软件工具.最后介绍了基于连续切片的三维重构技术的最新进展,并总结了基于连续切片的三维重构方法推广应用的关键.     

带能谱分析的扫描电子显微镜在电子封装失效分析中的应用

简要介绍了扫描电子显微镜和X射线能谱仪的特点、制样方法和工作方式.通过铜腐蚀、锡须、硫化银以及银迁移的失效实例,阐述了带能谱分析的扫描电子显微镜在电子封装失效分析中的应用.     

石墨烯气凝胶的制备及在污水处理中的应用

通过对石墨烯(GN)与石墨烯气凝胶(GA)的制备介绍,对目前GA在污水处理中的相关应用研究进行了叙述。综述了GA的吸附能力,以及在去离子电容技术(CDI)和GA作为催化剂载体的应用,并对GA在污水处理中的作用前景进行了展望。     

石墨烯纳米复合材料在水处理中的应用研究进展

系统阐述了石墨烯的结构、特性以及石墨烯及其复合物的合成方法,并在此基础上介绍了石墨烯纳米复合材料处理水体中污染物的研究及进展,主要包括石墨烯纳米复合材料去除水体中有机污染物、无机污染物和重金属离子等。     

导热高分子材料研究进展

讨论了提高聚合物导热性能的途径－合成高导热系数的结构聚合物，用高导热无机填料对聚合物进行填充复合。综述了导热高分子材料的研究成果：聚合物导热的基本概念和影响其导热性能的因素及导热系数的预测理论；聚合物基导热复合材料的选材、复合技术及其应用。指出了导热高分子材料的研究方向－－纳米导热填料的研究和开发；聚合物树脂基体的物理化学改性；聚合物基体与导热填料复合新技术的研究和开发；复合材料导热模型的建立、导热机理（特别是聚合物基体与导热填料界面的结构与性能对材料导热性能的影响）及导热通路的形成等；探索高导热本体聚合物材料的制备方法和途径等。对导热高分子材料的研究和开发有重要意义。     

质子传导膜制备方法放大与膜性能表征

为了满足新能源电池对质子选择性导电膜的需要,提出一种质子传导膜的新型制备工艺,并进行质子传导膜的制备工艺放大.以聚偏氟乙烯(PVDF)和烯丙基磺酸钠(SAS)为原料,成功制备长1 000mm、宽800mm的质子传导膜.膜性能测试结果显示,质子传导膜电导率随SAS质量分数变化显著.当SAS质量分数为20%时,膜电导率3.0×10-2 S/cm;膜化学稳定性良好,使用Fenton试剂氧化法测得膜剩余质量分数97.5%;屈服强度23N/mm2,膜爆破强度为2MPa;TGA分析膜分解温度高于400℃.该膜应用于全钒液流电池,自放电实验测得开路电压下降速率为1.41×10-3 V/h,库伦效率93%.结果表明,膜材料综合性能良好,有望在全钒液流电池产业化过程中得到大规模应用.     

高导热工程塑料的研究进展

介绍了高导热工程塑料的导热性能、导热机理,并在此基础上探讨了提高塑料导热性能的3种途径,特别是阐述了通过改进高聚物加工工艺及其设备来提高导热性,并展望了导热工程塑料的应用前景.     

On the characterization of an electrically conductive polyaniline complex

This paper reports on the characterization techniques performed to evaluate the suitability of three different samples of a polyaniline (PANI) complex (PANIPOL) for the production of composites exhibiting a phase separated morphology with continuous elongated structures of PANI embedded in the bulk of an insulating polymer matrix by following an in-situ deformation process. The characterization techniques included rheometry, differential scanning calorimetry and thermogravimetry. In addition, X-ray diffraction, gravimetry, infrared spectroscopy, conductivity measurements, and optical and scanning electron microscopy were used to fully characterize the samples. The thermal limitations and stability of the samples were determined. At the same time, their flow properties in the molten state under different levels of shear were also analysed. The experimental results assisted in the identification of the samples' components and revealed that the PANI particles were 7 m in diameter or smaller.     

有机硅导热复合材料的制备及其性能

采用3,4-二氟苯基双环己基乙烯(ECFB)液晶对碳纳米管进行改性,将改性后的碳纳米管(MWCNTs)作为填料制备有机硅复合材料。利用液晶的取向性,在复合材料固化成型过程中施加电场力,诱使碳纳米管取向。采用FTIR、POM、TEM、导热系数测试等手段对改性碳纳米管及复合材料的形貌、结构、性能进行表征。结果表明,ECFB液晶可以改善碳纳米管在有机硅复合材料中的分散性。导热系数测试表明,当复合材料中碳纳米管的质量分数为11%时,施加电场后的ECFB-MWCNTs/有机硅复合材料导热系数达到1.5112 W/(m·K),是施加电场后的MWCNTs/有机硅复合材料的4倍多,是纯有机硅橡胶的近10倍。     

聚苯胺导电材料的制备及表征

采用溶液聚合法和乳液聚合法制备了聚苯胺(PAn)导电材料.考察了所得PAn的产率、溶解性和电导率,并用红外光谱和X射线衍射对产物的结构进行了表征.结果表明乳液聚合法制备的掺杂态PAn有着更高的产率、更好的溶解性、导电性和更好的结晶性.     

石蜡微胶囊的制备及其在隔热腻子中的应用与表征

采用直接原位聚合法制备了以石蜡为内相的脲醛树脂微胶囊，考察了芯壁比和间苯二酚对石蜡微胶囊相变潜热和平均粒径的影响，制备了基于相变机理的隔热腻子，并表征了其隔热性能．结果表明，随着芯壁比的增加，微胶囊相变潜热增大，达到最大值后降低，而粒径一直增大。间苯二酚的作用是加速囊壁固化，其加入时间需在反应进行到一定程度后，用量应该控制在合适的范围内。石蜡微胶囊能用于制备不饱和聚酯隔热腻子，制出的腻子符合Z0721原子灰标准Q／CYQ310-2006。石蜡微胶囊在腻子中起到了隔热作用，微胶囊含量的降低将会大大降低涂膜的隔热性能。     

本征导热液晶环氧及其复合材料的研究进展

散热困难已成为制约微电子器件和电气绝缘设备日趋微型化的关键问题和技术瓶颈。传统导热环氧复合材料因热导率（k）与介电强度（E_b）之间难以协同提升及联调的矛盾而无法适应大功率、超高频微电子器件及高电压电力设备的绝缘封装的散热需求,而基于液晶（LCE）基元调控交联网络的结构有序性来提高k值而制备的本征导热环氧（ITCE）则同时具备高k及E_b性能。本论文分析了液晶环氧的微结构及本征导热机制,综述和归纳了基于不同结构液晶基元的ITCE的研究进展,系统分析了本征k的影响因素,探讨了液晶环氧及固化剂结构、温度、液晶基元含量及晶粒尺寸、外场辅助加工等因素对固化环氧的本征k的影响机制,阐述了提高液晶环氧的有序结构及本征k的途径和方法。最后,探讨了当前ITCE研究中存在的问题及展望了ITCE的未来发展方向。相比常规环氧,综合性能优异的ITCE代表了导热环氧的未来发展方向,基于ITCE的导热环氧复合材料在高频、高密度、微电子、高电压及大功率电力设备等领域具有潜在的重要用途。     

导热LLDPE/SiC复合材料的性能研究

采用碳化硅(SiC)和线性低密度聚乙烯(LLDPE)粒子经粉末混合和热压成型制得导热复合塑料。研究了SiC用量及粒径对材料热导率、体积电阻率和介电常数、力学性能以及热稳定性的影响。结果表明:随着填料用量的增加,热导率、介电常数升高,而力学性能下降。在碳化硅用量为50%时,材料的热导率、介电常数、体积电阻率、拉伸强度分别为1.15 W/m K、4.182、4.51×1013Ω.cm、6.3MPa。此外,不同粒径大小的碳化硅粒子配合使用比单一粒径填充更能提高份额和材料的导热性能。