收藏本站
收藏 | 论文排版

氧化铝/泡沫炭纳米复合材料的制备、结构及性能

刘慧渊  
【摘要】:泡沫炭作为一种具有轻质、耐腐蚀、耐高温、热膨胀系数低等性能的三维网状多孔炭材料,广泛应用于航空、航天、化工、电子、能源、环保、催化等诸多领域。针对目前泡沫炭存在力学性能差、制备成本高、工序复杂、难以复杂成型等问题,本论文在烯丙基缩合多环芳香烃(COPNA)树脂共聚改性双马来酰亚胺(BMI)树脂的基础上,采用溶液法分散纳米氧化铝制备氧化铝/烯丙基COPNA-BMI共聚树脂复合物,然后通过浇注成型、常压炭化等工艺制备氧化铝/泡沫炭纳米复合材料,并对其结构与性能进行了研究。采用SEM、FT-IR、XRD、TGA等方法研究纳米氧化铝/烯丙基COPNA-BMI共聚树脂复合物的结构及热解过程。结果表明:纳米氧化铝/烯丙基COPNA-BMI共聚树脂复合物具有高温热解自发泡的特性,其热分解起始温度为370 ℃,在415℃左右分解速率最大,热解终止温度为600 ℃;纳米氧化铝添加量增加将会提高共聚树脂的热分解起始温度。采用SEM、XRD、电子万能试验机、激光热导仪、四探针仪等对不同纳米氧化铝添加量的氧化铝/泡沫炭纳米复合材料的结构和性能进行研究。结果表明:随着纳米氧化铝添加量由0%增大到8%,复合材料的体积密度、压缩强度、模量、热导率呈现出先升高再降低的趋势,而孔隙率、开孔率、电导率则相反。当纳米氧化铝添加量为6%时,复合材料的体积密度、压缩强度、模量和热导率均达到峰值,分别为 0.35 g/cm3、4.33 MPa、110 MPa 和 0.382 W/m·K;孔隙率、开孔率、电导率均达到最低值,分别为82.35%、62.04%、2.4 S/cm;残炭率则一直上升,由41.55%增加到49.42%。研究了高温处理工艺对氧化铝/泡沫炭纳米复合材料结构与性能的影响。结果表明:随着热处理温度升高,复合材料的微晶结构堆叠更加有序,石墨化程度提高,1800 ℃处理后出现了石墨微晶。当热处理温度由1100 ℃升高到1800 ℃时,复合材料压缩强度呈现先升高后降低的趋势,1500 ℃处理后含6%纳米氧化铝的复合材料压缩强度达到峰值10.99MPa;复合材料的电导率、热导率呈现上升趋势,当纳米氧化铝添加量为6%时,材料的电导率由3.56 S/cm提高到66.67 S/cm,热导率由0.448 W/m·K上升到0.911 W/m·K,石墨化程度达到51.16%。


知网文化
【相似文献】
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 李学辉;氧化铝形貌结构控制与MoS_2活性相的构建[D];中国石油大学(华东);2016年
2 王佳;多级孔道氧化铝及其NaY沸石复合物的可控合成研究[D];北京理工大学;2016年
3 臧云浩;二甲醚水蒸气重整制氢高效催化剂研究[D];华南理工大学;2017年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘慧渊;氧化铝/泡沫炭纳米复合材料的制备、结构及性能[D];福州大学;2016年
2 姚华;绝缘导热环氧树脂的制备及性能研究[D];北京化工大学;2017年
3 刘辉;镍—磷—氧化铝化学镀层制备及机械性能研究[D];浙江工业大学;2015年
4 杨尔慧;牺牲模板法制备氧化铝多孔陶瓷的工艺和性能研究[D];西安工程大学;2016年
5 熊璇玥;等离子喷涂纳米及微米氧化铝涂层的制备与性能研究[D];大连海事大学;2018年
6 黄前斌;330kA铝电解槽电解质成分对阳极效应电压影响的研究[D];东北大学;2016年
7 朱朝晖;等离子喷涂石墨烯增韧氧化铝复合涂层力学性能研究[D];苏州大学;2017年
8 杨扬;硅改性氧化铝基质的合成与表征[D];中国石油大学(华东);2016年
9 付伟伟;天然胶/硅橡胶/氧化铝三元导热复合材料的制备、性能及有限元模拟[D];华南理工大学;2017年
10 王静;载体氧化铝的可控制备及其催化应用[D];大连理工大学;2017年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978