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相似文献
 共查询到18条相似文献,搜索用时 625 毫秒
1.
氧化石墨烯(GO)和多壁碳纳米管(MWCNTs)因其良好的力学性能和导热性能,被广泛应用于橡胶填料。为了提高硫化效率,改善天然橡胶的物理性能,本论文将不同配比的GO和MWCNTs与橡胶混炼制备了一种GO/MWCNTs橡胶复合材料。通过测试混炼胶以及硫化胶的各项物理性能得出结论,GO填料与MWCNTs填料二者存在协同作用,并且不同配比的GO与MWCNTs对胶料性能的影响也不同,当MWCNTs填料定量加入6wt%时,随着GO含量的增加:硫化胶的最大转矩MH与交联密度ΔM值呈增大趋势;焦烧时间tc10和正硫化时间tc90先降低,在3wt%后tc90略有回升,且当GO与MWCNTs含量分别为3wt%和6wt%时,对硫化效率的提升最为明显;当二者同时加入6wt%时,混炼胶与硫化胶的导热率分别提高了25.1%和23.3%;硫化胶的100%定伸应力、300%定伸应力出现升高趋势,在3wt%之后略微下降。综合来看,当GO与MWCNTs添加量分别为3wt%与6wt%时,填料粒子对橡胶的补强效果最佳,其良好的导热性能增...  相似文献   

2.
通过原位聚合法以硬脂酸-十八醇低共融复合相变材料(SA-OA,质量比为50.02%,相变温度为55℃)为芯材,三聚氰胺改性的脲醛树脂(UF)为壁材,氨基化多壁碳纳米管(MWCNTs-NH2)为高导热填料制备了MWCNTs/SA-OA@UF相变微胶囊。采用FTIR、SEM、DSC、TGA和导热系数仪,对MWCNTs/SA-OA@UF相变微胶囊的化学结构、表面形貌、相变性能和导热性能进行表征。讨论了不同的MWCNTs修饰方法、不同乳化剂种类和MWCNTs-NH2添加量对SA-OA@UF相变微胶囊的影响。结果表明:MWCNTs-NH2在溶液中分散性良好;十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和曲拉通X-100复配乳化剂使SA-OA@UF相变微胶囊的表面形貌更加光滑平整;添加质量比为0.5%的MWCNTs-NH2,使MWCNTs/SA-OA@UF相变微胶囊的导热系数达到0.224 W/(m·K),提高了38%(55℃),包覆率提高了6.9%,粒度更加均一,热稳定性有明显提高。   相似文献   

3.
为改善桉木/聚氯乙烯(PVC)复合材料耐霉菌(黑曲霉)腐蚀性能,添加TiO2制备TiO2-桉木/PVC复合材料,并对复合材料进行霉菌加速腐蚀试验(加速腐蚀条件:温度为28℃,湿度为85%)。对比研究了腐蚀前后TiO2-桉木/PVC复合材料的色差、力学和吸水性能及官能团、微观形貌和热稳定性变化。结果表明:TiO2可提高桉木/PVC复合材料的耐霉菌腐蚀性能,TiO2添加量为2wt%时,TiO2-桉木/PVC复合材料腐蚀后表观霉菌相对较少,色差值和吸水率较未添加TiO2的桉木/PVC复合材料分别降低了69.32%和13.33%;拉伸、冲击及弯曲强度、弯曲模量分别提高了31.17%、39.44%、40.75%、10.99%;2wt% TiO2-桉木/PVC复合材料热分解各阶段失重温度较高,热稳定性较好;TiO2添加量较高时会影响桉木纤维与PVC的界面结合,致使TiO2-桉木/PVC复合材料更易受到霉菌的腐蚀。   相似文献   

4.
采用酸化处理的多壁碳纳米管(MWCNTs)增强双酚A型氰酸酯-酚醛型氰酸酯(BCE-NCE)树脂。通过SEM、TEM对MWCNTs/BCE-NCE树脂复合材料微观结构进行表征,利用DSC、DMA和TG/DTA对MWCNTs/BCE-NCE树脂复合材料热性能进行研究,采用电子拉力机对MWCNTs/BCE-NCE树脂复合材料力学性能进行测试,采用谐振腔法对MWCNTs/BCE-NCE树脂复合材料介电性能进行测试。结果表明,混酸处理过的MWCNTs在BCE-NCE树脂基体中的分散效果较好。MWCNTs对BCE-NCE树脂热力学性能影响不大,当MWCNTs添加量为0.8wt%时,BCE-NCE树脂玻璃化转变温度(Tg)从298℃下降到285℃,但仍维持较高水平。当MWCNTs添加量为0.6wt%时,MWCNTs/BCE-NCE树脂复合材料冲击强度为11.40 kJ/m2,提高了40.7%。MWCNTs的加入增加了BCE-NCE树脂介电常数和介电损耗,当MWCNTs添加量为0.8wt%、频率为1 GHz时,MWCNTs/BCE-NCE树脂复合材料介电常数为5.1,介电损耗为0.032。因此,MWCNTs/BCE-NCE树脂复合材料未来可在耐高温复合材料和电子等行业应用。  相似文献   

5.
针对特高压气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)用Al2O3/环氧树脂(EP)复合材料,采用非等温差示扫描量热(DSC)法研究了Al2O3/EP复合材料的固化行为,对其DSC曲线进行分峰处理,利用等转化率方法求得不同反应阶段的表观活化能。根据Málek判据得到Al2O3/EP复合材料的固化行为符合的模型类型,并求得不同反应阶段的各个动力学参数及固化动力学方程。利用SEM观察Al2O3/EP复合材料的微观形貌,通过动态热力学分析仪(DMA)分析其动态热力学性能和高温蠕变性能,利用时温等效预测了Al2O3/EP复合材料的长时蠕变行为。结果表明,DSC热流曲线表现为双峰分布;Al2O3/EP复合材料的两个反应阶段的表观活化能分别为35.3 kJ/mol及48.1 kJ/mol,Sestak-Berggren自催化模型能够很好地描述Al2O3/EP复合材料体系在不同固化阶段的固化行为。Al2O3颗粒均匀分散于树脂基体中,填料的加入使裂纹发生偏转。Al2O3/EP复合材料的储能模量(E')随温度的升高而降低,损耗因子(tanδ)峰值对应的玻璃化转变温度(Tg)为120.03℃。Al2O3/EP复合材料的抗蠕变性能随着拉伸应力和温度的增加而减弱,随着时间的延长,其蠕变速率减小。   相似文献   

6.
高压直流电缆附件在电力系统运行中,由于复合绝缘电导率不匹配极易导致电场畸变引发绝缘故障。针对这一问题,采用直接共混法制备了不同掺杂浓度的纳米TiO2/液体硅橡胶(LSR)复合材料,并对其微观形貌和介电性能进行了测试研究。结果表明:纳米TiO2粒子在LSR基体中分散较均匀,随着TiO2掺杂含量的增加,纳米TiO2/LSR复合材料试样的相对介电常数和介质损耗因数增大。当纳米TiO2粒子添加量为4wt%时,纳米TiO2/LSR复合材料的电导率与电缆主绝缘交联聚乙烯(XLPE)的电导率近似相等,且随着电场强度的增大,两者的电导率变化趋势也基本一致。电声脉冲法(PEA)测量结果表明,添加4wt% TiO2的纳米TiO2/LSR复合材料内积聚的空间电荷最少。纳米TiO2粒子的掺杂,提高了TiO2/LSR复合材料电缆附件绝缘电导率对电场强度的响应依赖特性,使其能与XLPE绝缘电导率较好地匹配,同时一定程度地抑制了空间电荷的积累,有助于直流电缆附件内复合绝缘电场的均匀分布。   相似文献   

7.
为了改善聚酰亚胺(PI)的热学性能和冲击断裂强度、弯曲强度和硬度等力学性能,通过液相刻蚀三元层状陶瓷Ti3AlC2制备了二维层状结构纳米Ti3C2Tx,利用XRD、FE-SEM对产物进行了物相分析和微观结构表征;采用湿法球磨和热压成型法制备了不同Ti3C2Tx含量的Ti3C2Tx/PI复合材料,考察了Ti3C2Tx对复合材料热学性能、冲击断裂强度、弯曲强度和硬度等的影响,并分析了断面形貌。结果表明,所制备的Ti3C2Tx为纳米片层结构,片层厚度为20~50 nm,片层堆叠;二维Ti3C2Tx在PI基体中分散均匀,且固化过程中PI进入Ti3C2Tx层间提高了二者之间的结合力,使界面结合良好;Ti3C2Tx纳米片的添加提高了PI的玻璃化转变温度并改善了基体的冲击断裂强度、弯曲强度和硬度等,当Ti3C2Tx添加量为0.25wt%时,Ti3C2Tx/PI复合材料的玻璃化转变温度提高了17℃,冲击断裂强度提高了31%。  相似文献   

8.
以4,4’-二氨基二苯甲烷(DDM)为固化剂、双马来酰亚胺(BMI)和酚醛环氧树脂(F51)为基体、聚醚砜(PES)为增韧剂、硅烷偶联剂KH560功能化纳米SiO2(KH-SiO2)为改性剂,采用原位聚合法制备了KH-SiO2-PES/BMI-F51复合材料,并通过非等温DSC确定了复合材料的固化工艺及固化反应动力学。根据Kissinger方程和Ozawa方程求得体系的表观活化能分别为96.03 kJ/mol和99.18 kJ/mol。FTIR测试结果表明:KH-SiO2改性效果良好,不饱和双键和环氧基特征峰消失,BMI中C=C双键和F51中环氧基在DDM作用下参与了体系的固化反应。SEM结果表明:PES树脂和KH-SiO2含量适当时,PES树脂和KH-SiO2在树脂基体中分散均匀,断裂纹不规则杂乱发展,KH-SiO2-PES/BMI-F51复合材料呈韧性断裂。力学性能测试和热失重测试表明:当PES含量为4wt%,KH-SiO2含量为1.5wt%时,KH-SiO2-PES/BMI-F51复合材料的弯曲强度、弯曲模量和冲击强度分别为156.23 MPa、4.18 GPa和20.89 kJ/m2,较BMI-F51基体分别提高了49.7%、29.4%和82.8%;KH-SiO2-PES/BMI-F51复合材料的热分解温度为393.1℃,残重率为50%时,分解温度高达523.1℃,耐热性十分优异。KH-SiO2-PES/BMI-F51复合材料的力学性能和耐热性有了较大提高,为拓展F51及BMI的应用范围提供了一定的理论数据。   相似文献   

9.
刘可心  王蕾  杨晨  金松哲 《复合材料学报》2020,37(11):2844-2852
以Ti3SiC2陶瓷粉和Cu粉作为原料,采用放电等离子烧结(SPS)工艺制备Ti3SiC2/Cu块体复合材料,研究不同Ti3SiC2添加含量及烧结温度对Ti3SiC2/Cu复合材料的组织、致密度和显微硬度的影响,研究SPS后Ti3SiC2/Cu复合材料的摩擦磨损性能。研究表明:采用SPS工艺制备的Ti3SiC2/Cu复合材料的Ti3SiC2在Cu中分布均匀,但随着Ti3SiC2含量的增加和烧结温度的升高,组织中出现团聚趋势,部分Ti3SiC2与Cu在界面处发生互溶现象,互溶增强了Ti3SiC2与基体的结合能力;Ti3SiC2含量和烧结温度对Ti3SiC2/Cu复合材料的致密度和显微硬度影响较大,当烧结温度为900℃时,Ti3SiC2/Cu复合材料的致密度达到99.7%,接近完全致密,Ti3SiC2/Cu复合材料的硬度较纯Cu提高了2倍左右;对于不同Ti3SiC2含量的Ti3SiC2/Cu复合材料的磨损机制也有所差异,当Ti3SiC2含量较低时(1vol%~5vol%),磨损机制为磨粒磨损和黏着磨损;随着Ti3SiC2含量的增加(10vol%~15vol%),Ti3SiC2发挥了本身的自润滑性,Ti3SiC2/Cu复合材料的摩擦磨损性能有所改善,磨损机制转为犁削磨损和轻微黏着磨损;当Ti3SiC2含量增加到20vol%时,Ti3SiC2/Cu复合材料的磨损表面变得均匀而平整,表明Ti3SiC2/Cu复合材料的耐磨性提高。   相似文献   

10.
采用不同的稀土改性剂(La、Ce、Pr、Nd和Sm)对SiO2和玻璃纤维(GF)进行改性处理,SiO2含量为55wt%,GF含量为2wt%。填料改性处理后与聚四氟乙烯(PTFE)分散液在高速分散机中混合,然后通过热压烧结法制得GF-SiO2/PTFE复合材料。考察了不同的稀土改性剂对GF-SiO2/PTFE复合材料吸水性、介电性能、热膨胀系数和力学性能的影响。采用FTIR手段对稀土La改性剂,未改性的填料和改性后的填料结构进行了测试。并用SEM和EDS对复合材料的断口形貌及表面处理前后填料的形貌进行观察和能谱分析。结果表明:由于稀土La的电子层结构比其他轻稀土更稳定,对阴离子的吸引作用比其他轻稀土强,稀土La改性剂比其他的稀土改性剂能更好地促进填料GF与PTFE界面粘合,改善GF-SiO2/PTFE复合材料性能。GF-SiO2/PTFE复合材料的介电性能受到La含量的影响,当La含量为0.3wt%时介电性能最佳。  相似文献   

11.
为解决直流电缆附件内因温度梯度和材料电导率差异而引起的局部电场畸变的难题,本文通过静电纺丝方法制备了钛酸铜钙(CaCu3Ti4O12)纳米纤维,并将其分散在液体硅橡胶中合成了具有非线性电导特性的CaCu3Ti4O12纳米纤维/液体硅橡胶复合介质。采用XRD和SEM对CaCu3Ti4O12纳米纤维和CaCu3Ti4O12纳米纤维/硅橡胶复合介质进行微观结构表征,并对CaCu3Ti4O12纳米纤维/硅橡胶复合介质的介电特性、空间电荷特性及在30℃、50℃、70℃条件下电导率随电场强度变化规律和击穿强度进行测试,最后建立电缆附件模型,并对附件应力锥根部电场进行仿真。结果发现:CaCu3Ti4O12纳米纤维/硅橡胶复合材料的介电常数和电导率都随着CaCu3Ti4O12纳米纤维含量的增加而增大,当纳米纤维达到3vol%时复合介质的相对介电常数增加到3.27,非线性电导率也变化了近4个数量级,经过空间电荷测试发现,空间电荷的消散量与CaCu3Ti4O12纳米纤维含量也正相关,复合材料的直流击穿强度随纳米纤维含量的增加而降低,通过对附件进行稳态电压作用下的电场分布仿真分析发现,当CaCu3Ti4O12纳米纤维的含量为2vol%时,应力锥根部最大电场强度已经从增强绝缘中转移到电缆主绝缘中,在正、反极性雷电冲击电压作用下,3vol%含量的CaCu3Ti4O12纳米纤维/硅橡胶复合介质作为增强绝缘材料时最大电场强度均远远低于其击穿强度。以上实验结果表明,CaCu3Ti4O12纳米纤维作为填充相在较低的掺杂浓度实现了对液体硅橡胶的改性,满足了复合介质应用于电缆附件的电气绝缘性能需求。   相似文献   

12.

Rubber insulation materials were widely used in the fields of electrical and electronic engineering, especially, which have excellent nonlinear electrical conductivity and can be employed to homogenize the electric field distribution of cable accessories. To enable the rubber materials, such as silicon rubber (SiR), to possess excellent nonlinear electrical conductivity has been a hot issue. In this paper, MWCNTs/ZnO inorganic fillers were prepared by mixing a small amount of multi-wall carbon nanotubes (MWCNTs) with zinc oxide (ZnO) nanosheets, and MWCNTs/ZnO/SiR composites were prepared. The macroscopical properties results show that the nonlinear electrical conductivity characteristics can be induced by filling appropriate content of MWCNTs/ZnO fillers, and the threshold field strength corresponding to the nonlinear conductivity gradually decreases with the increase of MWCNTs filling content, which further decreases with the increase of measured temperature. The COMSOL simulation results also verify that MWCNTs/ZnO/SiR composite with nonlinear conductivity can effectively reduce the electric field strength at the stress cone of cable accessories. In addition, the thermal conductivity and tensile strength for MWCNTs/ZnO/SiR composite are also improved comparing to pristine SiR. This work demonstrates MWCNTs/ZnO/SiR composites possess outstanding overall properties and have good potential to be used in the cable accessory.

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13.
为了制备具有良好的热导率、热稳定性、导电性和柔顺性的纳米颗粒填充硅树脂复合材料,首先以乙基封端聚二甲基硅氧烷(PDMS)为基体材料,以碳包钴纳米颗粒(C@Co)为填料,采用研磨共混法制备了C@Co/PDMS复合热界面材料。然后,运用TEM、XRD、Raman和SEM分别对C@Co的微观结构、物相、石墨化程度和分散性进行了研究。最后,研究了C@Co含量对复合热界面材料的热导率、热稳定性、导电性和柔顺性的影响。结果表明:该复合热界面材料的热导率随着C@Co含量的增加而增大,当C@Co的含量为24wt%时,复合材料的热导率达到最大值1.64 W/(m·K),比纯PDMS的提高了10.7倍;TG分析表明,添加24wt%的C@Co后,复合材料的起始分解温度和最终分解温度比纯PDMS的分别提高了约70℃和80℃,说明C@Co能提高复合材料的热稳定性;随着C@Co含量的增加,复合热界面材料的电导率非线性增大,拟合试差计算的逾渗阀值为10wt%,即C@Co含量小于10wt%时复合材料的绝缘性良好,而填充24wt%的C@Co时复合材料的电导率为9.38×10-3 S·m-1;复合材料的硬度适中,处于17.6~26.8HA范围内,表明该复合材料的柔顺性较好。因此,24wt%C@Co/PDMS复合材料不仅能满足热界面材料电性能的基本要求,且具有良好的热导率、热稳定性和柔顺性。  相似文献   

14.
采用化学共沉淀煅烧法制备不同La2O3掺杂量的La2O3-Y2O3-ZrO2(YSZ)复合陶瓷粉末,研究该复合陶瓷粉末的高温相稳定性、抗烧结性及热物理性能,并与传统应用的YSZ陶瓷粉末进行对比,以探讨La2O3-YSZ作为热障涂层材料应用的可能性。采用XRD分析陶瓷粉末的晶体结构和物相组成,研究La2O3掺杂量对YSZ高温相稳定性的影响。采用SEM观察陶瓷烧结体的微观形貌,研究La2O3掺杂对YSZ抗烧结性的影响。采用激光脉冲法测定热扩散率,通过计算得到材料的热导率。结果表明:YSZ和不同La2O3掺杂量的La2O3-YSZ均由单一的非平衡四方相ZrO2(t′-ZrO2)组成。经1 400℃热处理100h后,YSZ中t′-ZrO2完全转变为立方相ZrO2(c-ZrO2)和单斜相ZrO2(m-ZrO2),在0.4mol%~1.4mol%La2O3掺杂范围内,La2O3-YSZ的相稳定性均优于YSZ,其中1.0mol%La2O3掺杂的YSZ(1.0mol%La2O3-YSZ)经热处理后无m-ZrO2生成,表现出良好的高温相稳定性。此外,1.0mol%La2O3-YSZ较YSZ具有较高的抗烧结性和较低的热导率。在室温至700℃范围内,1.0mol%La2O3-YSZ的热导率为1.90~2.17 W/(m·K),明显低于YSZ的热导率(2.13~2.33 W/(m·K))。  相似文献   

15.
采用ANSYS对不同粒径TiB2/Cu复合材料热传导过程进行模拟。采用粉末冶金法制备了不同粒径TiB2增强的Cu复合材料,采用LINSEIS LFA1600激光导热仪测试了室温至280℃下的TiB2/Cu复合材料热传导性能变化,并与模拟结果进行对比。结果表明:热导率模拟结果与实验结果吻合较好。在50~200℃之间,复合材料热导率变化不大,在6%~9%范围内波动。200℃之后,模拟值与实验值均呈现出随温度升高而增大的趋势,且吻合度较高。这是由于温度低于200℃时,在模拟过程中未考虑材料界面处两相不同热膨胀系数的影响,导致模拟值与实验值有较大的差异。当温度高于200℃时,模拟值和实验值吻合程度趋于稳定。在200℃时,由于两相热膨胀系数的影响,复合材料内部界面处等效应力大于Cu基体屈服强度,使其发生塑性变形,从而引起热导率发生较大幅度变化。此外,热导率随着TiB2粒径的增大呈现出先提高后降低的趋势,在10 μm时达到最大。这是由于当颗粒直径小于临界平均直径时,颗粒直径的增大会减少界面数量,从而降低界面热阻。当颗粒直径大于临界平均直径时,平均自由程l的急剧增加导致热导率降低。   相似文献   

16.
选取M22、M15和M23三种不同粒径中间相碳微球(MCMBs)作为填料,分别以10vol%、25vol%、40vol%和50vol%体积分数填充氰酸酯树脂(CE)制备了MCMBs/CE复合材料,通过SEM、XRD、拉曼光谱仪、导热仪、体积电阻仪分析了不同粒径的MCMBs/CE复合材料的性能。结果表明:三种球形粉体都具有石墨化结构,其中M22粉体球形度最好、石墨化程度最高(ID/IG=0.23)、体积电阻率最小。三种MCMBs粉体制备的MCMBs/CE复合材料的吸水性、导热性和导电性均随填充量的增加而增大,冲击强度则先增大后减小。其中以M22在40vol%填充率下所得MCMBs/CE复合材料的综合性能最优,吸水率为0.45%,冲击强度为23.6 kJ/m2,热导率达1.28 W/(m·K),体积电阻率达1.5 Ω·cm。   相似文献   

17.
采用NaOH溶液将块状多层石墨相氮化碳(B-g-C3N4)剥离成带负电的纳米片层石墨相氮化碳(g-C3N4),并与带正电(经聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)改性)的还原氧化石墨烯(RGO)通过静电自组装的方式,制得“面-面”定向结合的RGO-g-C3N4二维异质层状复合材料。Zeta电位研究表明,静电组装过程主要受电荷中和作用的主导,通过改变RGO和g-C3N4表面的Zeta电位可控制静电自组装材料的组成及形貌。拉曼光谱和XPS测试结果说明,RGO-g-C3N4复合材料具有g-C3N4和RGO共同的结构特征; SEM和TEM结果进一步说明,RGO和g-C3N4纳米片在垂直方向上“面对面”定向叠加结合,复合后仍为片层状结构,层厚度明显增加。RGO-g-C3N4复合材料的导热系数随RGO含量的增加而增大,RGO含量为24.4wt%时,其导热系数达到4.2 W/(mK),是相同质量分数简单物理混合RGO+g-C3N4复合材料导热系数(3.0 W/(mK))的1.4倍,由于RGO-g-C3N4复合材料形成有效导热链,使RGO-g-C3N4复合材料的导热系数高于简单物理混合RGO+g-C3N4复合材料的导热系数。   相似文献   

18.
以异丙醇铝(AIP)与正硅酸乙酯(TEOS)为溶胶前驱体、 聚乙二醇(PEG)为相变组分, 经超声辅助溶胶-凝胶过程制备了SiO2-Al2O3/PEG 导热增强型定形相变储能材料。利用FTIR和XRD对SiO2-Al2O3/PEG进行结构表征及结晶性能测定, 利用DSC与TGA研究其热性能与热稳定性, 利用显微热台与数码拍照技术测试材料的定形效果; 利用热导率仪测定了材料的导热系数。结果表明, SiO2-Al2O3/PEG的相变焓值可以达到100 J/g以上, 低于300 ℃时具有良好的热稳定性, 当SiO2-Al2O3/PEG中的铝硅质量比为0.2:1时, 其导热系数可达0.414 W/(m·K), 导热性能比纯PEG提高39.3%, 并具有良好的定形效果。  相似文献   

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