發(fā)布時(shí)間：2021-04-20 11:45

　　泡沫石墨因其高導(dǎo)熱、高導(dǎo)電、低密度、較大比表面積以及耐高溫耐腐蝕等特性被廣泛應(yīng)用于電子、通訊、航空航天及軍事工業(yè)等領(lǐng)域。為解決泡沫石墨傳統(tǒng)制備方法需要進(jìn)行高溫石墨化處理而導(dǎo)致的能耗大、成本高、工藝復(fù)雜等問(wèn)題,本論文以結(jié)晶度極高的天然鱗片石墨為主要原料,通過(guò)添加蔗糖、酚醛樹(shù)脂作為粘結(jié)劑,碳酸氫鈉為發(fā)泡劑,氯化鈉為模板劑,采用模板法與發(fā)泡法研究制備泡沫石墨。借助X射線(xiàn)熒光光譜儀、X射線(xiàn)晶體衍射儀、激光熱導(dǎo)儀、掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡以及電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)等設(shè)備對(duì)樣品元素組成、物相組成、導(dǎo)熱性能、顯微形貌以及力學(xué)性能等進(jìn)行測(cè)試。采用發(fā)泡法制備泡沫石墨,研究了石墨粒度、粘結(jié)劑種類(lèi)對(duì)泡沫石墨性能影響。結(jié)果表明,最佳粘結(jié)劑為蔗糖和酚醛樹(shù)脂、最佳石墨粒度為200目。以蔗糖為粘結(jié)劑研究發(fā)泡法與模板法成型效果,提出并證明泡沫石墨內(nèi)部顆粒結(jié)合模型。結(jié)果表明,發(fā)泡法制得的泡沫孔道貫通性更好,孔道壁更厚;模板法制得樣品可重復(fù)性高,性能更穩(wěn)定。水蒸氣有利于孔道形成,泡沫內(nèi)部石墨顆粒接觸越緊密導(dǎo)熱性能越好。以酚醛樹(shù)脂為粘結(jié)劑優(yōu)化模板法制備泡沫石墨工藝,研究模板劑含量、成型壓力、粘結(jié)劑濃度以及混料順序?qū)ε菽阅艿?.. 

【文章來(lái)源】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：99 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 泡沫石墨簡(jiǎn)介
    1.2 泡沫石墨的制備研究
    1.3 天然石墨簡(jiǎn)介
    1.4 研究目的及意義
    1.5 主要研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)
    2.1 實(shí)驗(yàn)原料
    2.2 化學(xué)試劑
    2.3 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.4 原料與試劑的選取
        2.4.1 不同粘結(jié)劑制備泡沫石墨
        2.4.2 不同粒度石墨制備泡沫石墨
    2.5 原料與試劑的表征
        2.5.1 顆粒尺寸檢測(cè)
        2.5.2 化學(xué)成分測(cè)量
        2.5.3 物相分析測(cè)試
        2.5.4 差熱-熱重分析
    2.6 泡沫石墨的制備
        2.6.1 發(fā)泡法與模板法的成型對(duì)比
        2.6.2 優(yōu)化模板法參數(shù)制備泡沫石墨
    2.7 泡沫石墨的測(cè)試與表征
        2.7.1 宏觀形貌分析
        2.7.2 物相分析測(cè)試
        2.7.3 體積密度和顯氣孔率測(cè)試
        2.7.4 顯微形貌分析
        2.7.5 導(dǎo)熱性能測(cè)試
        2.7.6 力學(xué)性能測(cè)試
第三章 泡沫石墨制備工藝研究
    3.1 粘結(jié)劑種類(lèi)對(duì)泡沫石墨性能影響
    3.2 石墨粒度對(duì)泡沫石墨性能影響
    3.3 原料分析結(jié)果與討論
    3.4 粘結(jié)劑與發(fā)泡劑的差熱/熱重分析
    3.5 發(fā)泡法與模板法成型效果討論
        3.5.1 成型方法對(duì)氣孔率和體積密度的影響
        3.5.2 成型方法對(duì)微觀形貌的影響
        3.5.3 成型方法對(duì)導(dǎo)熱性能的影響
        3.5.4 成型方法對(duì)力學(xué)性能的影響
    3.6 本章小結(jié)
第四章 泡沫石墨性能優(yōu)化研究
    4.1 模板劑含量和成型壓力對(duì)泡沫石墨影響
        4.1.1 模板含量和成型壓力對(duì)顯氣孔率與體積密度影響
        4.1.2 模板含量和成型壓力對(duì)導(dǎo)熱性能的影響
        4.1.3 模板含量和成型壓力對(duì)顯微形貌的影響
        4.1.4 模板含量和成型壓力對(duì)力學(xué)性能的影響
    4.2 粘結(jié)劑濃度對(duì)泡沫石墨性能的影響
        4.2.1 粘結(jié)劑濃度對(duì)顯氣孔率與體積密度的影響
        4.2.2 粘結(jié)劑濃度對(duì)導(dǎo)熱性能的影響
        4.2.3 粘結(jié)劑濃度對(duì)顯微形貌的影響
        4.2.4 粘結(jié)劑濃度對(duì)機(jī)械性能的影響
    4.3 混料工藝對(duì)泡沫石墨性能的影響
        4.3.1 混料工藝對(duì)顯氣孔率與體積密度的影響
        4.3.2 混料工藝對(duì)導(dǎo)熱性能的影響
        4.3.3 混料工藝對(duì)顯微形貌的影響
        4.3.4 混料工藝對(duì)機(jī)械性能的影響
    4.4 本章小結(jié)
第五章 泡沫石墨為載體的相變復(fù)合材料研究
    5.1 相變復(fù)合材料（PCMs）
    5.2 相變復(fù)合材料制備
    5.3 性能測(cè)試
        5.3.1 PEG吸附率測(cè)試
        5.3.2 導(dǎo)熱性能測(cè)試
        5.3.3 紅外光譜測(cè)試
        5.3.4 儲(chǔ)熱性能測(cè)試—DSC
        5.3.5 泄漏測(cè)試
        5.3.6 顯微形貌觀察
    5.4 結(jié)果與討論
        5.4.1 PEG吸附量分析
        5.4.2 導(dǎo)熱性能分析
        5.4.3 相變材料穩(wěn)定性分析
        5.4.4 儲(chǔ)熱性能分析
        5.4.5 泄漏分析與顯微形貌
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]聚乙二醇基復(fù)合相變材料的制備與熱性能研究[J]. 陳冬梅,徐芬,孫立賢,夏永鵬,魏勝,張煥芝.  化工新型材料. 2020(03)
[2]茄子衍生多孔碳負(fù)載聚乙二醇相變復(fù)合材料[J]. 李亞瓊,李洋,席作帥,楊虹,黃秀兵.  工程科學(xué)學(xué)報(bào). 2020(01)
[3]Investigation on specific heat capacity and thermal behavior of sodium hydroxyethyl sulfonate[J]. Hongying Hao,Yadong Zhang,Xiaoya Chen.  Chinese Journal of Chemical Engineering. 2017(03)
[4]天然石墨利用現(xiàn)狀及石墨制品綜述[J]. 饒娟,張盼,何帥,李植淮,馬鴻文,沈兆普,苗世頂.  中國(guó)科學(xué):技術(shù)科學(xué). 2017(01)
[5]煤基碳泡沫/聚氨酯相變復(fù)合材料的制備及儲(chǔ)熱性能[J]. 吳文昊,黃心宇,姚銳敏,陳人杰,李凱,鄒如強(qiáng).  物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2017(01)
[6]中國(guó)天然石墨未來(lái)需求與發(fā)展展望[J]. 高天明,陳其慎,于汶加,沈鐳.  資源科學(xué). 2015(05)
[7]石墨提純工藝研究進(jìn)展[J]. 羅立群,譚旭升,田金星.  化工進(jìn)展. 2014(08)
[8]關(guān)于熱導(dǎo)率測(cè)量的討論[J]. 張建中,侯旭峰,張麗麗.  電源技術(shù). 2009(04)
[9]中間相瀝青基泡沫炭的氣泡生長(zhǎng)過(guò)程(英文)[J]. 王妹先,王成揚(yáng),陳明鳴,李同起,胡子君.  新型炭材料. 2009(01)
[10]蓄熱儲(chǔ)能相變復(fù)合材料的研究及其進(jìn)展[J]. 曾令可,劉艷春,宋婧,柴卉,王慧.  材料研究與應(yīng)用. 2008(04)

博士論文
[1]天然石墨的成因、晶體化學(xué)特征及對(duì)石墨烯產(chǎn)業(yè)化的約束[D]. 劉劍.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2017
[2]石墨泡沫制備及導(dǎo)熱性能研究[D]. 張新銘.重慶大學(xué) 2010

碩士論文
[1]相變復(fù)合材料的制備及其導(dǎo)熱性能研究[D]. 朱洪宇.蘭州理工大學(xué) 2018
[2]石蠟/泡沫炭定形復(fù)合相變儲(chǔ)能材料的制備與性能研究[D]. 殷曉萍.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2017
[3]石墨泡沫炭封裝低溫相變材料的工藝與熱分析研究[D]. 宋慶飛.哈爾濱工程大學(xué) 2016
[4]酚醛樹(shù)脂基泡沫炭的制備及其結(jié)構(gòu)控制[D]. 陳然.華東理工大學(xué) 2015
[5]非均質(zhì)多孔泡沫材料導(dǎo)熱性能的研究[D]. 谷沁洋.重慶大學(xué) 2013
[6]石墨泡沫炭浸滲相變儲(chǔ)能材料的制備與分析[D]. 潘殿坤.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[7]石墨泡沫炭基相變儲(chǔ)能材料傳熱分析[D]. 陳秦.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[8]多孔石墨泡沫材料的流動(dòng)及導(dǎo)熱性能研究[D]. 凌婭.重慶大學(xué) 2012
[9]石墨泡沫多孔材料的導(dǎo)熱性能研究[D]. 郭瑞.重慶大學(xué) 2010
[10]石墨泡沫材料內(nèi)流動(dòng)與傳熱性能的數(shù)值分析[D]. 習(xí)磊朋.重慶大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3149620