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《山东大学》 2006年
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石墨导电复合材料制备及性能研究

张华勇  
【摘要】:1、详细综述了导电复合材料的分类、制作工艺、用途以及导电填料的种类、乙烯基酯树脂和聚苯硫醚树脂的性能及特点,介绍了高分子复合材料的导电模型和导电机理。 2、首次以膨胀石墨为导电填料,以乙烯基酯树脂为基体制备了低填充导电复合材料,探讨了浸泡时间、搅拌强度、偶联剂用量和膨胀石墨含量对导电复合材料性能的影响,得到了石墨的渗滤阈值为2.5%。 3、为寻找性能优异和价格低廉的双极板新材料和加工方法,采用模压成型方法制备出石墨/PPS导电复合材料,通过研究树脂含量和工艺条件对复合材料性能的影响,得出以下结果: 复合材料的弯曲强度随着PPS含量的增加而增大,复合材料的电导率随PPS含量的增加而减小。综合考虑,当PPS含量为25%时比较适合制作双极板。此时复合材料的密度达到最大值,阻气性较好,材料的电导率为106.3s/cm,弯曲强度为48.324MPa。 双极板的制备工艺条件为:首先在320℃下恒温20min,然后加压至20MPa并保压5min。 通过场发射扫描电镜(FE-SEM)观察试样断口形貌发现PPS分布均匀,石墨粒子之间相互搭结,材料孔隙率低,石墨与PPS结合非常好,界面过渡平滑,无分层或裂缝。 4、采用空气氧化法处理的短碳纤维(CF)对复合材料力学性能有明显的改善,在PPS/石墨(质量)比为25/75的复合材料中,添加5%的CF时,弯曲强度达到61.8MPa,完全可以满足双极板的要求。
【学位授予单位】:山东大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TB332

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【引证文献】
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