高導(dǎo)熱環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料的制備與研究畢業(yè)論文-文庫(kù)吧資料
2025-07-02 04:02本頁(yè)面
【正文】 ，隨著Al2O3填料的增加，復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)逐漸增加。從紅外譜圖中看出，Al2O3粉末已經(jīng)接枝上了硅烷偶聯(lián)劑。通過(guò)出峰情況可以看出樣品中含有水分，Al2O3粉末容易吸收水分，在測(cè)試時(shí)應(yīng)將壓好的片盡快的放入進(jìn)行測(cè)試。在1634cm1處的吸收峰是OH的彎曲振動(dòng)。3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論 氧化鋁的表面改性為了提高Al2O3與基體間的相容性，需要對(duì)Al2O3表面進(jìn)行改性，接枝上官能團(tuán)。 吸水性測(cè)試 取每個(gè)組分的樣條，要求體積、表面積、質(zhì)量大小一致，將這些樣條在60oC的真空干燥箱中干燥24h后，對(duì)每個(gè)樣條稱取質(zhì)量、記錄，然后，將其均放在常溫蒸餾水中浸泡24h取出，用脫脂棉將表面水分擦干，再依次稱重，觀察分析兩次質(zhì)量的變化，計(jì)算出吸水率。 場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(Field Emission Scanning Electron Microscope, FESEM)測(cè)試 環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料采用FEI公司生產(chǎn)的Nova Nano SEM450場(chǎng)發(fā)射電子顯微鏡進(jìn)行斷面的微觀形貌測(cè)試。主要測(cè)試條件：室溫25oC177。本實(shí)驗(yàn)采用微機(jī)控制電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)CMT 6104來(lái)對(duì)材料的力學(xué)性能進(jìn)行測(cè)量，先將模具中制得的樣條利用拋光機(jī)修飾成做彎曲測(cè)試的樣條，尺寸為80mm10mm4mm（長(zhǎng)寬厚），然后將樣條放在一定距離的兩個(gè)支撐點(diǎn)上，樣條跨距為64mm，在兩個(gè)支撐點(diǎn)中點(diǎn)上方施加向下的載荷，樣條的3個(gè)接觸點(diǎn)形成相等的兩個(gè)力矩時(shí)即發(fā)生三點(diǎn)彎曲，樣條于中點(diǎn)處發(fā)生斷裂。1oC，慢速測(cè)量，間隔5min。先將制備出的材料制成40mm20mm（長(zhǎng)寬，）大小的試樣，將探測(cè)器置于兩塊相同的試樣之間（保證探測(cè)器與材料接觸緊密，無(wú)空氣進(jìn)入），在室溫下進(jìn)行測(cè)量，樣品共測(cè)量5次，最后取平均值。K)。 復(fù)合材料制備流程圖 測(cè)試與表征 紅外測(cè)試 采用傅立葉紅外(FTIR)：Bruker公司 Vector22對(duì)改性和未改性的Al2O3進(jìn)行紅外掃描，先將Al2O3粉末和KBr粉末混合制樣，再在條件為分辨率：4cm1，掃描范圍：4000400cm1的情況下掃描，得出改性和未改性Al2O3的譜圖。在25oC下抽真空約2h，至溶液中無(wú)氣泡后于常壓下固化?；顫姎鋽?shù)目是6，%%,實(shí)驗(yàn)中取三乙烯四胺用量為12%。2 實(shí)驗(yàn)部分 實(shí)驗(yàn)所用儀器設(shè)備及試劑 實(shí)驗(yàn)所用試劑一覽表原材料備注生產(chǎn)廠家處理方法環(huán)氧樹(shù)脂(E51)環(huán)氧當(dāng)量184200南通星辰合成材料有限公司直接使用三乙烯四胺(C6H18N4)分析純天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司直接使用3氨丙基三甲氧基硅烷(C6H17NO3Si)97%阿拉丁試劑公司直接使用氧化鋁(Al2O3)約10um，30W/m K(熱壓)鞏義市藍(lán)潤(rùn)科技有限公司真空干燥后使用丙酮(C2H6O)分析純天津市華東試劑廠直接使用無(wú)水乙醇(C2H5OH)分析純利安隆博華（天津）醫(yī)藥化學(xué)有限公司直接使用 實(shí)驗(yàn)所用儀器設(shè)備一覽表設(shè)備名稱型號(hào)廠家數(shù)控超聲波清洗器KQ250DB昆山市超聲儀器有限公司電熱恒溫干燥箱OG201天津天宇機(jī)電有限公司真空干燥箱DZG401天津天宇機(jī)電有限公司多功能電動(dòng)攪拌器WH840150A天津市威華實(shí)驗(yàn)儀器廠電子天平AL204梅特勒托利多儀器（上海）有限公司電子天平JY上海浦春計(jì)量?jī)x器有限公司金相式樣拋光機(jī)P1山東省萊州市蔚儀器械制造廠循環(huán)水式真空泵SHZD(III)鞏義市英峪予華儀器廠數(shù)顯磁力攪拌器983型鞏義市英峪儀器廠導(dǎo)熱系數(shù)儀TC3000西安夏溪電子科技有限公司紅外光譜分析儀Vector22德國(guó)BRUCK公司微機(jī)控制電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)CMT6104深圳新三思計(jì)量公司場(chǎng)發(fā)射電子顯微鏡Nova Nano SEM450 semSEM450FEI公司 實(shí)驗(yàn)步驟 氧化鋁(Al2O3)表面修飾Al2O3表面改性的具體步驟如下：在500ml燒杯中加入經(jīng)過(guò)真空干燥后的Al2O3粉末，約為Al2O3粉末5wt% 的硅烷偶聯(lián)劑、硅烷偶聯(lián)劑用量10倍的無(wú)水乙醇，將配有機(jī)械攪拌槳的燒杯放置于60oC的水浴中，一邊攪拌一邊超聲波處理，至少要30min，用無(wú)水乙醇洗滌一次后，再超聲攪拌約10min，取出后用乙醇洗滌一次，抽濾后再用無(wú)水乙醇洗滌二三次，靜置30min，放于真空烘箱中，80oC干燥24h后，取出用研缽將塊狀物研磨成粉末，然后放在玻璃皿中備用?；旌咸盍?，一方面增加聲子傳導(dǎo)在不同晶體中的聲學(xué)錯(cuò)位，另一方面有可能降低填料之間的界面熱阻。 （4）混合填料對(duì)填充型復(fù)合材料導(dǎo)熱性能的影響。 （3）填料的微觀分布。原因可能是填料尺寸分布影響的。因此我們推斷，當(dāng)填充量相同時(shí)，如果填料尺寸越大，那么界面面積就越小，復(fù)合材料的導(dǎo)熱性就越好。 （2）填料的尺寸和形狀。當(dāng)填料添加量相同時(shí)，填料自身的導(dǎo)熱系數(shù)越大，制備出的復(fù)合材料的導(dǎo)熱性越好。如果再繼續(xù)添加填料，導(dǎo)熱鏈或?qū)峋W(wǎng)就會(huì)相互聯(lián)結(jié)和貫穿，這樣，填料的導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)和聚合物基體構(gòu)成貫穿的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能明顯提高。聚合物基復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能由聚合物和填料兩者來(lái)共同決定的。晶體非金屬材料其內(nèi)部自由電子也很少，主要通過(guò)晶格聲子的振動(dòng)來(lái)傳到熱量，導(dǎo)熱率次于金屬。金屬材料又分晶體金屬材料和非晶體金屬材料，金屬晶體內(nèi)部含有大批的自由電子，導(dǎo)熱機(jī)理主要是聲子和電子一同起作用，但聲子作用很渺小，所以主要是電子起導(dǎo)熱作用；非晶體金屬可看作是晶粒極細(xì)的晶體，可用類似于晶體結(jié)構(gòu)中的聲子來(lái)分析導(dǎo)熱性能。固體內(nèi)部導(dǎo)熱是通過(guò)光子、電子、聲子等導(dǎo)熱載流子來(lái)完成的。K)。王聰?shù)萚14]將 Al2O3添加到環(huán)氧樹(shù)脂中采用澆注成型的方法制備環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料，研究了Al2O3的用量對(duì)復(fù)合材料導(dǎo)熱性能的影響。Kozako 等在環(huán)氧樹(shù)脂中添加 60 vol%，粒徑為10μm 的Al2O3得到導(dǎo)熱系數(shù)為 (m
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