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《hdpe%2f石墨導(dǎo)熱復(fù)合材料制備和性能》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、Author’ssignature:一●Supervlsor7ssignature:Thesisreviewer1:Thesisreviewer2:Thesisreviewer3:Thesisreviewer4.Thesisreviewer5:Chair:(CommiaeeofoCommitteeman1:Committeeman2:Committeeman3:Committeeman4.Committeeman5:Dateoforaldefence:浙江大學(xué)研究生學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。除了
2、文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外,論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果,也不包含為獲得浙婆太堂或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。學(xué)位論文作者撓同癌簽字日期.列),年鄉(xiāng)月&日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解迸江太堂有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交本論文的復(fù)印件和磁盤,允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)浙江太堂可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索和傳播,可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。(保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)書)學(xué)位
3、論文作者簽名:閥菇J導(dǎo)師簽名:簽字日期:歹ofL年弓月g日簽字日期:矽Ⅳ年弓月c。日摘要高密度聚乙烯(HDPE)/石墨復(fù)合材料作為導(dǎo)熱材料備受關(guān)注。但是,在填充共混制備過程中,石墨在HDPE基體中難以均勻分散,導(dǎo)致填充共混后高分子復(fù)合材料力學(xué)性能下降。為了得到性能優(yōu)良的HDPE導(dǎo)熱復(fù)合材料,擴(kuò)展其應(yīng)用范圍,本文以馬來酸酐接枝高密度聚乙烯(HDPE-g-MAH)為界面相容劑或膨脹石墨(EG)為填料制備了新型的HDPE/石墨復(fù)合材料,并對(duì)導(dǎo)熱復(fù)合材料的形態(tài)結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能、熱氧穩(wěn)定性、界面性質(zhì)和導(dǎo)熱性能進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。為了提高復(fù)合材料中石墨與HDPE基體的相容性,
4、采用3.氨基丙基三乙氧基硅烷對(duì)石墨進(jìn)行表面改性,然后以HDPE-g-MAH作為HDPE與石墨的相容劑,研究了其對(duì)HDPE/石墨導(dǎo)熱復(fù)合材料機(jī)械性能的影響。結(jié)果表明,HDPE-g-MAH可提高HDPE/石墨復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、拉伸模量和沖擊強(qiáng)度。隨著HDPE-g-MAH用量增加,HDPE/石墨復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、拉伸模量和沖擊強(qiáng)度呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì),當(dāng)HDPE-g-MAH含量為3%時(shí),HDPE/石墨復(fù)合材料的機(jī)械性能較好。掃描電子顯微鏡(SEM)結(jié)果顯示,HDPE-g-MAH增強(qiáng)了石墨填料與HDPE基體之間的相容性。接觸角和界面張力結(jié)果表明,HDPE-g-M
5、AH使石墨表面能降低,與HDPE間界面張力減小,促進(jìn)了其在HDPE基體中的分散。我們進(jìn)一步研究了HDPE/石墨復(fù)合材料的熱氧穩(wěn)定性,通過熱重實(shí)驗(yàn)分析,發(fā)現(xiàn)加入石墨可提高HDPE/石墨復(fù)合材料體系的熱氧穩(wěn)定性。利用Ozawa-Flynn.Wall模型對(duì)熱重?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行了分析處理,得到了不同復(fù)合材料體系的熱分解活化能。加入石墨加入后,HDPE/石墨復(fù)合材料的熱氧分解活化能增大。為了制備較低導(dǎo)熱填料填充量下導(dǎo)熱性能優(yōu)良的HDPE導(dǎo)熱復(fù)合材料,我們進(jìn)一步以膨脹石墨(EG)為導(dǎo)熱填料,制備了HDPE/EG導(dǎo)熱復(fù)合材料。導(dǎo)熱性能測(cè)試、力學(xué)性能測(cè)試表明:當(dāng)EG含量為10wt%時(shí)
6、,復(fù)合材料的熱導(dǎo)率約為相似填料量下普通膠體石墨填充時(shí)的復(fù)合材料的2倍。采用EG為填料時(shí),復(fù)合材料內(nèi)部形成導(dǎo)熱網(wǎng)鏈,從而使得復(fù)合材料的熱導(dǎo)率顯著上升。對(duì)于HDPE/EG導(dǎo)熱復(fù)合材料,其熱導(dǎo)率與Maxwell-Eucken模型、Bruggemen模型、Cheng—Voehon模型、Nielsen.Lewis模型、Agari模型的預(yù)測(cè)結(jié)果存在一定偏差,我們進(jìn)一步建立了兩段式模型,該模型可很好預(yù)測(cè)HDPE/EG導(dǎo)熱復(fù)合材料的熱導(dǎo)率。機(jī)械性能的測(cè)試結(jié)果表明當(dāng)EG含量為10wt%時(shí),HDPE/EG導(dǎo)熱復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度降為HDPE的67.6%,即17.9MPa。HDPE/
7、EG導(dǎo)熱復(fù)合材料的熱分解活化能略小于純HDPE,EG的加入使HDPE/EG導(dǎo)熱復(fù)合材料熱氧穩(wěn)定性下降。關(guān)鍵詞-高密度聚乙烯(HDPE),馬來酸酐接枝高密度聚乙烯(HDPE-g-MAH),膠體石墨,膨脹石墨(EG),導(dǎo)熱復(fù)合材料IIAbstractHighdensitypolyethylene(HDPE)/graphitecompositeshavebeendrawingmuchattentionbecauseoftheirpotentialapplicationsaSthethermalconductivematerials.However,graphitep
8、articlestendtocongl