基于環(huán)氧樹脂復合材料的熱防護及阻燃性能研究
發(fā)布時間:2021-01-26 14:51
高功率電子設備的發(fā)展與應用給我們生活帶來了便利,同時也帶來了諸多安全性問題:如設備容易出現(xiàn)局部高溫熱點,熱量積蓄影響設備運行效率,溫度過高引起火災事故等問題。因此,設備熱管理和熱防護問題成為了研究者必須考慮并解決的。環(huán)氧樹脂復合材料因其良好的絕緣性、粘結性、機械性能常被用作儀器設備的絕緣材料,但伴隨而來一系列的熱性能問題:導熱性能差、熱傳遞速率慢、熱穩(wěn)定性差、燃燒釋放大量有毒有害氣體。這些問題嚴重阻礙了環(huán)氧樹脂的進一步發(fā)展和應用。本文受洋蔥多層結構的啟發(fā),設計了各向異性環(huán)氧樹脂復合散熱材料,其中六方氮化硼(Hexagonal Boron Nitride,h-BN)為導熱填料制備環(huán)氧基散熱微層,膨脹蛭石(Expanded Vermiculite,E-ver)為隔熱填料制備環(huán)氧基隔熱微層,交替堆疊固化制備復合散熱材料。宏觀各向異性結構賦予了復合材料“避免高溫熱點”和“定向快速散熱”的獨特雙重功能。與同向性的純環(huán)氧樹脂相比,堆疊復合材料的頂部中心溫度下降10-16°C,熱延遲時間大大提升,并隨著散熱微層中氮化硼含量的增加,頂部的熱防護性能逐漸提升。近一步,采用多物理場仿真軟件研究各向異性堆疊...
【文章來源】: 李佳蓬 西南科技大學
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 引言
1.2 電子設備熱防護應用及其復合材料
1.2.1 電子設備熱控制應用及研究現(xiàn)狀
1.2.2 環(huán)氧樹脂在熱防護領域的應用及研究現(xiàn)狀
1.3 環(huán)氧樹脂聚合物熱防護填料
1.3.1 阻燃填料—層狀雙金屬氫氧化物研究現(xiàn)狀
1.3.2 導熱填料—六方氮化硼研究現(xiàn)狀
1.3.3 隔熱填料—蛭石及膨脹蛭石研究現(xiàn)狀
1.4 課題研究內容
2 熱防護及阻燃型環(huán)氧樹脂復合材料制備及測試表征技術
2.1 熱防護型堆疊環(huán)氧樹脂復合材料制備
2.1.1 實驗原料
2.1.2 實驗設備
2.1.3 熱防護型環(huán)氧復合材料制備
2.2 阻燃型自組裝環(huán)氧樹脂復合材料制備
2.2.1 實驗原料
2.2.2 實驗設備
2.2.3 阻燃型環(huán)氧樹脂納米復合材料制備
2.3 測試與表征
2.3.1 熱防護測試平臺搭建
2.3.2 測試表征儀器
2.4 本章小節(jié)
3.熱防護型堆疊氮化硼/膨脹蛭石環(huán)氧復合材料的性能研究
3.1 熱防護型堆疊復合材料的結構與形貌
3.2 熱防護型堆疊復合材料性能分析
3.2.1 點熱源120°C的熱防護性能分析
3.2.2 點熱源80°C的熱防護性能分析
3.2.3 面熱源下的熱防護性能分析
3.2.4 熱防護型堆疊復合材料散熱性能分析
3.3 熱防護型堆疊復合材料熱模擬分析
3.4 本章小節(jié)
4.阻燃型自組裝水滑石/蛭石環(huán)氧復合材料性能研究
4.1 阻燃型環(huán)氧復合材料形貌分析
4.2 阻燃型環(huán)氧復合材料XRD分析
4.3 阻燃型納米復合材料組裝比例定量分析
4.4 阻燃型環(huán)氧復合材料的熱穩(wěn)定性
4.4.1 納米復合材料熱重分析
4.4.2 環(huán)氧樹脂復合材料阻燃性能
4.5 阻燃型環(huán)氧樹脂復合材料的力學性能
4.6 本章小節(jié)
5 結論與展望
5.1 結論
5.2 創(chuàng)新點
5.3 展望
致謝
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文及科研成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Improve the Thermal and Mechanical Properties of Poly(L-lactide) by Forming Nanocomposites with Pristine Vermiculite[J]. 葉海木,Kai Hou,Qiong Zhou. Chinese Journal of Polymer Science. 2016(01)
[2]國內外環(huán)氧樹脂的生產現(xiàn)狀及應用進展[J]. 蔡永源. 化工新型材料. 2000(05)
本文編號:3001302
【文章來源】: 李佳蓬 西南科技大學
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 引言
1.2 電子設備熱防護應用及其復合材料
1.2.1 電子設備熱控制應用及研究現(xiàn)狀
1.2.2 環(huán)氧樹脂在熱防護領域的應用及研究現(xiàn)狀
1.3 環(huán)氧樹脂聚合物熱防護填料
1.3.1 阻燃填料—層狀雙金屬氫氧化物研究現(xiàn)狀
1.3.2 導熱填料—六方氮化硼研究現(xiàn)狀
1.3.3 隔熱填料—蛭石及膨脹蛭石研究現(xiàn)狀
1.4 課題研究內容
2 熱防護及阻燃型環(huán)氧樹脂復合材料制備及測試表征技術
2.1 熱防護型堆疊環(huán)氧樹脂復合材料制備
2.1.1 實驗原料
2.1.2 實驗設備
2.1.3 熱防護型環(huán)氧復合材料制備
2.2 阻燃型自組裝環(huán)氧樹脂復合材料制備
2.2.1 實驗原料
2.2.2 實驗設備
2.2.3 阻燃型環(huán)氧樹脂納米復合材料制備
2.3 測試與表征
2.3.1 熱防護測試平臺搭建
2.3.2 測試表征儀器
2.4 本章小節(jié)
3.熱防護型堆疊氮化硼/膨脹蛭石環(huán)氧復合材料的性能研究
3.1 熱防護型堆疊復合材料的結構與形貌
3.2 熱防護型堆疊復合材料性能分析
3.2.1 點熱源120°C的熱防護性能分析
3.2.2 點熱源80°C的熱防護性能分析
3.2.3 面熱源下的熱防護性能分析
3.2.4 熱防護型堆疊復合材料散熱性能分析
3.3 熱防護型堆疊復合材料熱模擬分析
3.4 本章小節(jié)
4.阻燃型自組裝水滑石/蛭石環(huán)氧復合材料性能研究
4.1 阻燃型環(huán)氧復合材料形貌分析
4.2 阻燃型環(huán)氧復合材料XRD分析
4.3 阻燃型納米復合材料組裝比例定量分析
4.4 阻燃型環(huán)氧復合材料的熱穩(wěn)定性
4.4.1 納米復合材料熱重分析
4.4.2 環(huán)氧樹脂復合材料阻燃性能
4.5 阻燃型環(huán)氧樹脂復合材料的力學性能
4.6 本章小節(jié)
5 結論與展望
5.1 結論
5.2 創(chuàng)新點
5.3 展望
致謝
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文及科研成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Improve the Thermal and Mechanical Properties of Poly(L-lactide) by Forming Nanocomposites with Pristine Vermiculite[J]. 葉海木,Kai Hou,Qiong Zhou. Chinese Journal of Polymer Science. 2016(01)
[2]國內外環(huán)氧樹脂的生產現(xiàn)狀及應用進展[J]. 蔡永源. 化工新型材料. 2000(05)
本文編號:3001302
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