碳納米管改性相變微膠囊/環(huán)氧樹脂復合材料的制備及性能研究
發(fā)布時間:2022-10-05 19:16
相變微膠囊已被廣泛應用于熱能儲存及智能調(diào)溫復合材料,其中較多的研究主要集中在建筑材料上。然而,隨著電子器件趨向小型化和多功能化方向的發(fā)展,電子器件因此所產(chǎn)生的熱量不容忽視,若能在電子封裝材料上使用具有相變調(diào)溫功能的微膠囊,這將能實現(xiàn)能源的節(jié)省和維持電子器件溫度的穩(wěn)定。目前,對于相變微膠囊/環(huán)氧樹脂復合材料的研究相對較少,特別是在固化工藝上的研究甚少。(1)基于此,本論文采用澆注法成功制備了物理摻雜碳納米管(CNTs)改性的相變微膠囊/環(huán)氧樹脂(MPCMs/EP)復合材料,通過掃描電子顯微鏡(SEM)、差示掃描量熱儀(DSC)和熱重分析儀(TGA)測試結(jié)果表明,微膠囊與環(huán)氧樹脂基體緊密結(jié)合并實現(xiàn)均勻分散,這將確保復合材料各向同性熱傳遞;此外,相變微膠囊賦予環(huán)氧樹脂體系調(diào)溫功能,對于芯材摻雜相變微膠囊復合體系,其儲熱能力隨著填充量的增加而增大;耐熱性能測試表明,所有試樣均表現(xiàn)出較好的熱穩(wěn)定性。為了進一步探究其固化工藝,本論文采用DSC研究其固化行為,結(jié)果表明,固化初始溫度、峰值溫度及固化終止溫度隨著升溫速率的提高而向高溫偏移;相變微膠囊的添加降低了環(huán)氧樹脂固化反應活化能,但對反應級數(shù)無明顯...
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 相變調(diào)溫復合材料
1.2 相變材料
1.2.1 相變材料概述
1.2.2 相變材料分類
1.3 相變微膠囊
1.3.1 相變微膠囊概述
1.3.2 相變微膠囊制備方法
1.4 相變微膠囊復合材料的研究進展
1.4.1 聚酯紡織相變復合材料
1.4.2 聚氨酯相變復合材料
1.4.3 混凝土/水泥砂漿相變復合材料
1.4.4 石膏相變復合材料
1.4.5 聚乙烯相變復合材料
1.4.6 硅藻土相變復合材料
1.4.7 環(huán)氧樹脂相變復合材料
1.5 相變微膠囊在電子設(shè)備上的應用
1.6 本論文研究目的、創(chuàng)新點及研究內(nèi)容
1.6.1 研究目的和創(chuàng)新點
1.6.2 本文研究的內(nèi)容
第2章 物理摻雜碳納米管改性相變微膠囊/環(huán)氧樹脂復合材料的制備及性能表征
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 實驗儀器
2.2.2 實驗試劑
2.2.3 物理摻雜改性相變微膠囊的制備
2.2.4 物理摻雜改性MPCMs/EP復合材料的制備
2.3 實驗表征
2.3.1 物理摻雜改性MPCMs/EP復合材料的形貌表征
2.3.2 物理摻雜改性MPCMs/EP復合材料的儲熱性能測試
2.3.3 物理摻雜改性MPCMs/EP復合材料的熱穩(wěn)定性測試
2.3.4 物理摻雜改性MPCMs/EP復合材料的動態(tài)熱機械性能測試
2.3.5 物理摻雜改性MPCMs/EP復合材料的紅外熱成像測試
2.3.6 物理摻雜改性MPCMs/EP復合材料的固化行為測試
2.3.7 物理摻雜改性MPCMs/EP復合材料的流變行為測試
2.4 實驗結(jié)果及討論
2.4.1 物理摻雜改性MPCMs/EP復合材料的形貌分析
2.4.2 物理摻雜改性MPCMs/EP復合材料的儲熱性能
2.4.3 物理摻雜改性MPCMs/EP復合材料熱穩(wěn)定性分析
2.4.4 物理摻雜改性MPCMs/EP復合材料的熱循環(huán)穩(wěn)定性
2.4.5 物理摻雜改性MPCMs/EP復合材料的動態(tài)熱機械性能
2.4.6 物理摻雜改性MPCMs/EP復合材料的紅外熱成像分析
2.4.7 物理摻雜改性MPCMs/EP復合材料的固化動力學研究
2.4.8 物理摻雜改性MPCMs/EP復合材料的流變行為
2.5 本章小結(jié)
第3章 碳納米管層層自組裝改性相變微膠囊/環(huán)氧樹脂復合材料的制備及性能表征
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗儀器
3.2.2 實驗試劑
3.2.4 層層自組裝改性相變微膠囊的制備
3.2.5 層層自組裝改性MPCMs/EP復合材料的制備
3.3 實驗表征
3.3.1 層層自組裝改性MPCMs/EP復合材料的形貌表征
3.3.2 層層自組裝改性MPCMs/EP復合材料的儲熱性能測試
3.3.3 層層自組裝改性MPCMs/EP復合材料的熱穩(wěn)定性測試
3.3.4 層層自組裝改性MPCMs/EP復合材料動態(tài)熱機械性能測試
3.3.5 層層自組裝改性MPCMs/EP復合材料的固化行為測試
3.3.6 層層自組裝改性MPCMs/EP復合材料的流變行為測試
3.4 實驗結(jié)果及討論
3.4.1 層層自組裝改性MPCMs/EP復合材料形貌分析
3.4.2 層層自組裝改性MPCMs/EP復合材料儲熱性能
3.4.3 層層自組裝改性MPCMs/EP復合材料熱穩(wěn)定性分析
3.4.4 層層自組裝改性MPCMs/EP復合材料動態(tài)熱機械性能
3.4.5 層層自組裝改性MPCMs/EP復合材料的固化動力學研究
3.4.6 層層自組裝改性MPCMs/EP復合材料的流變性能分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 結(jié)論
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間的研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]環(huán)氧樹脂/氧化石墨納米復合物的等溫固化行為研究[J]. 仇士龍,王玉婷,王成雙,袁鉆如,黃玉安,謝鴻峰,程镕時. 高分子學報. 2012(01)
[2]超支化聚酯/聚氨酯體系非等溫固化動力學研究[J]. 劉晶如,俞強,陳科軍,謝磊. 高;瘜W工程學報. 2011(03)
[3]相變儲熱材料研究進展[J]. 葉鋒,曲江蘭,仲俊瑜,王彩霞,孟立靜,楊軍,丁玉龍. 過程工程學報. 2010(06)
[4]Preparation and characterization of hexadecane microcapsule with polyurea-melamine formaldehyde resin shell materials[J]. Gui Bo Gao,Chun Xiang Qian,Min Jie Gao School of Materials Science and Engineering,Southeast University,Nanjing 211189,China. Chinese Chemical Letters. 2010(05)
[5]環(huán)氧樹脂/苯并噁唑二胺體系的固化動力學及熱性能研究[J]. 盧曉東,黃玉東,張春華. 固體火箭技術(shù). 2008(03)
本文編號:3686349
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 相變調(diào)溫復合材料
1.2 相變材料
1.2.1 相變材料概述
1.2.2 相變材料分類
1.3 相變微膠囊
1.3.1 相變微膠囊概述
1.3.2 相變微膠囊制備方法
1.4 相變微膠囊復合材料的研究進展
1.4.1 聚酯紡織相變復合材料
1.4.2 聚氨酯相變復合材料
1.4.3 混凝土/水泥砂漿相變復合材料
1.4.4 石膏相變復合材料
1.4.5 聚乙烯相變復合材料
1.4.6 硅藻土相變復合材料
1.4.7 環(huán)氧樹脂相變復合材料
1.5 相變微膠囊在電子設(shè)備上的應用
1.6 本論文研究目的、創(chuàng)新點及研究內(nèi)容
1.6.1 研究目的和創(chuàng)新點
1.6.2 本文研究的內(nèi)容
第2章 物理摻雜碳納米管改性相變微膠囊/環(huán)氧樹脂復合材料的制備及性能表征
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 實驗儀器
2.2.2 實驗試劑
2.2.3 物理摻雜改性相變微膠囊的制備
2.2.4 物理摻雜改性MPCMs/EP復合材料的制備
2.3 實驗表征
2.3.1 物理摻雜改性MPCMs/EP復合材料的形貌表征
2.3.2 物理摻雜改性MPCMs/EP復合材料的儲熱性能測試
2.3.3 物理摻雜改性MPCMs/EP復合材料的熱穩(wěn)定性測試
2.3.4 物理摻雜改性MPCMs/EP復合材料的動態(tài)熱機械性能測試
2.3.5 物理摻雜改性MPCMs/EP復合材料的紅外熱成像測試
2.3.6 物理摻雜改性MPCMs/EP復合材料的固化行為測試
2.3.7 物理摻雜改性MPCMs/EP復合材料的流變行為測試
2.4 實驗結(jié)果及討論
2.4.1 物理摻雜改性MPCMs/EP復合材料的形貌分析
2.4.2 物理摻雜改性MPCMs/EP復合材料的儲熱性能
2.4.3 物理摻雜改性MPCMs/EP復合材料熱穩(wěn)定性分析
2.4.4 物理摻雜改性MPCMs/EP復合材料的熱循環(huán)穩(wěn)定性
2.4.5 物理摻雜改性MPCMs/EP復合材料的動態(tài)熱機械性能
2.4.6 物理摻雜改性MPCMs/EP復合材料的紅外熱成像分析
2.4.7 物理摻雜改性MPCMs/EP復合材料的固化動力學研究
2.4.8 物理摻雜改性MPCMs/EP復合材料的流變行為
2.5 本章小結(jié)
第3章 碳納米管層層自組裝改性相變微膠囊/環(huán)氧樹脂復合材料的制備及性能表征
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗儀器
3.2.2 實驗試劑
3.2.4 層層自組裝改性相變微膠囊的制備
3.2.5 層層自組裝改性MPCMs/EP復合材料的制備
3.3 實驗表征
3.3.1 層層自組裝改性MPCMs/EP復合材料的形貌表征
3.3.2 層層自組裝改性MPCMs/EP復合材料的儲熱性能測試
3.3.3 層層自組裝改性MPCMs/EP復合材料的熱穩(wěn)定性測試
3.3.4 層層自組裝改性MPCMs/EP復合材料動態(tài)熱機械性能測試
3.3.5 層層自組裝改性MPCMs/EP復合材料的固化行為測試
3.3.6 層層自組裝改性MPCMs/EP復合材料的流變行為測試
3.4 實驗結(jié)果及討論
3.4.1 層層自組裝改性MPCMs/EP復合材料形貌分析
3.4.2 層層自組裝改性MPCMs/EP復合材料儲熱性能
3.4.3 層層自組裝改性MPCMs/EP復合材料熱穩(wěn)定性分析
3.4.4 層層自組裝改性MPCMs/EP復合材料動態(tài)熱機械性能
3.4.5 層層自組裝改性MPCMs/EP復合材料的固化動力學研究
3.4.6 層層自組裝改性MPCMs/EP復合材料的流變性能分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 結(jié)論
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間的研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]環(huán)氧樹脂/氧化石墨納米復合物的等溫固化行為研究[J]. 仇士龍,王玉婷,王成雙,袁鉆如,黃玉安,謝鴻峰,程镕時. 高分子學報. 2012(01)
[2]超支化聚酯/聚氨酯體系非等溫固化動力學研究[J]. 劉晶如,俞強,陳科軍,謝磊. 高;瘜W工程學報. 2011(03)
[3]相變儲熱材料研究進展[J]. 葉鋒,曲江蘭,仲俊瑜,王彩霞,孟立靜,楊軍,丁玉龍. 過程工程學報. 2010(06)
[4]Preparation and characterization of hexadecane microcapsule with polyurea-melamine formaldehyde resin shell materials[J]. Gui Bo Gao,Chun Xiang Qian,Min Jie Gao School of Materials Science and Engineering,Southeast University,Nanjing 211189,China. Chinese Chemical Letters. 2010(05)
[5]環(huán)氧樹脂/苯并噁唑二胺體系的固化動力學及熱性能研究[J]. 盧曉東,黃玉東,張春華. 固體火箭技術(shù). 2008(03)
本文編號:3686349
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