高导热填充体系对树脂基复合材料结构和性能影响的研究

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1、北京化工大学硕士研究生学位论文日期：二。一四年五月二十六日北京化工大学学位论文劂性声明1”嘲嬲本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：盆饕丝日期：丛!竺复：k关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京化工大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位

2、期间论文工作的知识产权单位属北京化工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。口论文暂不公开(或保密)注释：本学位论文属于暂不公开(或保密)范围，在一年解密后适用本授权书。一}暂不公开(或保密)论文注释：本学位论文不属于暂不公开(或保密)范围，适用本授权书。作者签名：导师签名：日期：hc啦石、V箍学位论文数据集中图分类号TB332学科分类号430．45论文编号l0

3、01020140650密级公开学位授予单位代码10010学位授予单位名称北京化工大学作者姓名余晨熙学号2011200650获学位专业名称材料科学与工程获学位专业代码0805课题来源自选项目研究方向导热复合材料论文题目高导热填充体系对树脂基复合材料结构和性能影响的研究关键词复合材料，碳纤维，聚苯硫醚，导热率，力学性能论文答辩日期2014．5．26+论文类型应用研究学位论文评阅及答辩委员会情况姓名职称工作单位学科专长指导教师迟伟东教授北京化工大学新型碳材料评阅人1赵东林教授北京化工大学新型碳材料评阅人2张学

4、军副研究员北京化工大学新型碳材料评阅人3评阅人4评闯人5新型碳材料及先进复合答辩委员会主席罗瑞盈教授北京航空航天大学材料答辩委员1徐糅华教授北京化工大学碳纤维及复合材料答辩委员2刘杰教授北京化工大学碳纤维及复合材料答辩委员3田艳红副教授北京化工大学碳纤维及复合电极材料答辩委员4童元建副教授北京化工大学碳纤维及复合材料答辩委员5注：一．论文类型：1．基础研究2．应用研究3．开发研究4．其它二．中图分类号在《中国图书资料分类法))查询。三．学科分类号在中华人民共和国国家标准(GB／T13745—9)《学科分

5、类与代码》中查询。四．论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成。摘要高导热填充体系对树脂基复合材料结构和性能影响的研究聚苯硫醚具有优异的热稳定性能、化学稳定性能、力学性能和电绝缘性能等，它可作为高性能热塑性复合材料的基体应用于许多领域，例如在电子电气、汽车、化工、精密机械以及航空、航天等领域。本实验以聚苯硫醚为基体，以中间相沥青基碳纤维为增强材料。研究不同碳纤维，不同碳纤维含量和不同碳纤维前期处理这几种体系对聚苯硫醚基复合材料结构和性能的影响。通过XRD、SEM、TEM等手段对材料微观结构进行观察分析

6、，并测试复合材料的力学性能和导热性能。研究表明：间歇工艺制备的碳纤维填充的复合材料比连续工艺制备的碳纤维填充的复合材料性能优异，但是二者的微观结构相差不大。不同碳纤维含量对复合材料性能影响也不同。随着碳纤维含量的增加，力学性能随之降低，导热率随之升高。拉伸强度最高为45．17MPa，为纤维含量5％的复合材料，最低为30．57MPa，为纤维含量20％的复合材料；而弯曲强度最高为82．24MPa，为纤维含量5％的复合材料，最低为69．36Mpa，为纤维含量20％的复合材料。碳纤维含量为5％的复合材料的导热率

7、最低，为0．82W／m·K，碳纤维含量为I20％的复合材料的导热率最高，为1．88W／m·K。通过微观形貌分析得出碳纤维结合能低，惰性高，与基体结合不够紧密。不同碳纤维前期处理对复合材料性能影响也不同。丙酮浸泡过的力学性能优异，但导热率降低。而前期的高温处理对复合材料的性能却没有很大影响。丙酮浸泡碳纤维复合材料的拉伸强度为42．75MPa，；弯曲强度为83．43Mpa导热率为1．13W／m·K。高温处理碳纤维复合材料的拉伸强度为37．86MPa，弯曲强度为78．36MPa，导热率为1．22W触·K。通过

8、微观形貌分析得出丙酮处理能够提高碳纤维界面结合能，减少碳纤维在集体中的剥落和抽离现象，从而提高复合材料力学性能。高温处理则对复合材料性能和结构上没有什么影响。关键词：复合材料，碳纤维，聚苯硫醚，导热率，力学性能ABSTRACTTHERESEARCHoFEFFECTOFHIGHTHERMAI。CoNDUCTIVEFILLINGSYSTEMoNSTRUCTUREANDPRoPERTYoFRESIN．BASEDCoMPoSITESABSTRACT