聚偏氟乙烯碳纳米管热电材料的制备及其性能研究.pdf

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1、Ｗ。ｕｈａｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ嫌＇’、；．．．龜Ｖ，幽揖Ｉｆｅ．＇；麟准宇‘减換．！遍擦眷，；政讚葬ｙ猶＇麻側＋工聲子侃ｆ＾Ａ化乂會馨ｆ．鱗．‘．＇．．．．‘擊心補＇．心．：而聲意－、．‘．．＞．．如勺，聚偏氣乙帰／碳纳米管热电材料的制ｇ＾｜，．备及其性能研究．＃暴．＾．撫瓣減．－、：．，終餅．５．‘．．‘护琴暑护－－Ｌ叫合－．一言Ｖ气吗荣ｆ－护一学科专业：高分子化学与物理‘＇．．．，ｒ麵纖，．嫌研究生；沈天涵，，．说纖練弦ｖ：―＾＇、

2、指导老师；杜飞鹏．：．義誦節：灿＇营纖和培养单位：武汉工程大学慕施麵参ｒ，雄放．二’＇’’＇；’又．．；．－产＇＇；鑛猫辟瘡蠢’．二０—五年四月、胖祭：礁帶鱗磯参输挺喔麵ｒ：独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均己在文中ｙＡ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。学位论文作者签名：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文

3、作者完全了解我校有关保留、使用学位论文的规定，即：我校有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅。本人授权武汉工程大学研究生处可将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可｜＾采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密〇，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密＂＂（请在上方框内打Ｖ）学位论文作者签名；年月日年月分类号：O633学校代号：10490学号：201201010公开硕士学位论文聚偏氟乙烯/碳纳米管热电材料的制备及其性能研究作者姓名：沈天涵指导教师姓名、职称：杜飞鹏副教授申请学位

4、类别：理学硕士学科专业名称：高分子化学与物理研究方向：高分子热电材料论文提交日期：2015年4月5日论文答辩日期：2015年5月17日学位授予单位：武汉工程大学学位授予日期：年月日答辩委员会主席：张爱清教授PreparationandPropertiesofPolyvinylidenefluoride/CarbonnanotubeThermoelectricmaterialsAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterMajor:PolymerofChemistryandPhysicsCandidate:Supervisor:WuhanInstituteof

5、TechnologyWuhan,Hubei430073,P.R.China摘要摘要聚偏氟乙烯（PVDF）是一种可结晶的聚合物，具有机械强度高、耐磨损、耐腐蚀、高介电常数及良好的可加工性能。同时，聚偏氟乙烯塞贝克（Seebeck）系数比较高，绝热性能好，在热电材料领域有广阔的应用前景。但聚偏氟乙烯的电导率低，抑制了它的应用。本文为增强聚偏氟乙烯的热电性能，开展了如下工作：（1）通过在PVDF中加入不同量的多壁碳纳米管（MWCNT）制备了不同MWCNT含量的PVDF/MWCNT热电薄膜。研究了其形貌结构、导电导热性能、塞贝克系数、功率因子及热电优值。实验结果表明，MWCNT经酸化后与PVD

6、F基体有良好的界面相容性，能在PVDF基体中均匀分散；同时MWCNT的加入增强了PVDF的电导率、功率因子以及热电优值。当MWCNT的填充量达到-435wt.%时，其电导率达到了0.149S/cm，热电优值达到了2.37×10，相较于MWCNT填充量为1wt.%的样品提高了两个数量级。（2）为了在碳纳米管低填充量的情况下，进一步增强PVDF复合材料的热电性能，在PVDF/MWCNT中添加少量Ag粒子。测试结果表明，加入少量Ag粒子之后，复合薄膜的电导率得到增强，其功率因子和热电优值得到了提高。当加-3入2wt.%Ag粒子后，MWCNT含量为7wt.%的PVDF膜的电导率由6.9×10S

7、/cm-2-5-4提高到了3.87×10S/cm。热电优值由2.69×10提高到了2.55×10。（3）通过静电纺丝法制备添加有Ag粒子的PVDF/MWCNT的纳米纤维薄膜，研究其形貌结构，导电、导热性能，塞贝克系数，功率因子以及热电优值。测试结果表明，将材料制备成纤维薄膜可以提高材料的塞贝克系数。含有2wt.%Ag粒子及1wt.%碳纳米管的纤维膜，其塞贝克系数为323μV/K,而同比例未纤维化的样品塞贝克系数为254μV/K。将材料纤维化之后