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中间相沥青基石墨纤维的微观结构

本文用透射电镜、X 射线衍射分析等方法观察和分析了辐射状中间相沥青基石墨纤维的显微结构。结果表明,中间相沥青基石墨纤维中同时存在着有序石墨和乱层石墨两种相。在有序石墨相中,石墨片层堆叠的有序程度较高,且在纵向沿纤维  (本文共5页) 阅读全文>>

湖南大学
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短切中间相沥青基石墨纤维/铜复合材料制备与性能研究

炭纤维增强铜基复合材料具有良好的导电,导热,润滑,耐磨和低热膨胀系数等特性,在航空、航天、电子及半导体等诸多领域具有广泛的应用前景。随着中间相沥青基石墨纤维制备技术的进步,中间相沥青基石墨纤维可提供超过850W/m·K的热导率,低的电阻率(约1×10-4μΩ·cm)以及负的热膨胀系数,使得用其增强的铜基复合材料具有更大的应用潜力。本文以中间相沥青基石墨纤维(MPGFs)为增强体,采用化学镀铜法和二次冷压成型烧结成型法制备了短切中间相沥青基石墨纤维/铜基复合材料。通过扫描电子显微镜-能谱仪(SEM-EDS)、X射线衍射仪(XRD)等一系列手段分析表征了复合材料的表面形貌及成分,以及测试了其电阻率、密度、孔隙率及热导率等性能。探究了纤维预处理、镀液温度、pH值、还原剂甲醛的初始浓度和纤维装载量等因素对化学镀铜工艺的影响。同时考察了不同成型方式、成型压力、烧结温度及保温时间等工艺条件对其复合材料性能的影响规律。主要得到以下相关结论:(...  (本文共73页) 本文目录 | 阅读全文>>

武汉科技大学
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高导热炭材料的制备研究

炭材料(如炭纤维、C/C复合材料、石墨材料等)具有低密度、低热膨胀系数、优异的机械性能和较高的热导率等优点,是近年来热管理领域里最具发展前景的一类导热材料。但是炭材料内部石墨晶体的特殊性(各向异性)和多样性(微晶尺寸及其取向不同)决定了其导热性能大相径庭,从一般石墨材料的70~150W/m.K到气相生长炭纤维轴向的1950W/m.K不等。因此控制炭材料内部石墨微晶尺寸、取向及其连续性是提高其特定方向室温热导率的关键。本论文以萘系中间相沥青为原料,通过熔融纺丝制备了毫米宽度的带状沥青纤维,经预氧化、炭化和石墨化处理得到石墨层片高度取向的高导热带状石墨纤维。选择氧化稳定化并低温热处理后的带状纤维与中间相沥青粘结剂进行复合再中温(500oC)热压制备一维带状纤维/C复合材料,此材料经后续炭化和石墨化处理得到石墨层片沿带状纤维长度方向高度择优取向的一维高导热C/C复合材料。同时利用中间相沥青为粘结剂和廉价易得的高结晶度天然鳞片石墨为骨料...  (本文共194页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京化工大学
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中间相沥青基石墨纤维制备导热复合材料的研究

本实验以中间相沥青基石墨纤维和环氧树脂为原料,采用热压成型工艺,制备导热复合材料。运用导热率测定、万能试验机、扫描电镜SEM等手段对复合材料性能进行表征。主要研究了树脂与中间相沥青基石墨纤维配比、短切纤维长度、不同导热填料添加量以及不同纤维对复合材料导热性能、力学性能和微观形貌的影响。用连续石墨纤维制备复合材料,对其性能进行研究发现:复合材料导热率随着稀释剂含量的增加呈增大趋势,在稀释剂含量为20phr时导热率达到最大为259.288W/m·K;材料力学性能随稀释剂含量的增加先增大后减小,在稀释剂含量为15phr时力学性能最优。对纤维进行液相氧化表面处理,制备复合材料导热率降低,用硝酸80℃水浴处理纤维制备的复合材料力学强度增大。制备短切石墨纤维复合材料,结果表明:添加不同长度短切纤维,复合材料沿纤维方向导热率随纤维长度的增加而增大,以长度为7mm的短切纤维制备出的复合材料导热率最大,达至98.17W/m·K,力学性能此时也最优...  (本文共100页) 本文目录 | 阅读全文>>

武汉科技大学
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高导热沥青基炭纤维的制备及其在三维炭/炭复合材料中的应用研究

中间相沥青基炭纤维及其复合材料具有低密度、低热膨胀系数等特点,在导电导热和力学性能等方面表现特别优异,成为当今材料应用领域的佼佼者,在军事工业、民用领域等应用很有前景,中间相沥青基炭纤维的最终性能在很大程度上取决于其显微结构特征-石墨片层的取向和有序排列、石墨微晶参数和结构缺陷。而炭纤维的显微结构又与预氧化过程中的化学结构演变和炭化石墨化过程中的晶体结构演变直接相关。因此,本文研究了中间相沥青纤维在预氧化过程中的化学结构演变、炭化和石墨化过程中的晶体结构演变,并探讨了最终炭纤维显微结构与其导电导热和力学性能的关联。此外,本文制备了基于中间相沥青基炭纤维的三维高导热C/C复合材料,并探讨了基体碳对其导热性能的影响。研究工作取得的主要结论如下:1、通过FT-IR、TG-MS、EDS等测试手段揭示了预氧化过程中纤维的化学结构变化及相应石墨纤维的显微结构演变。分析认为,氧的扩散和反应过程决定着沥青纤维预氧化的进程和均匀性。纤维截面的氧分...  (本文共116页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京化工大学
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中间相沥青基高导热炭材料的制备及性能研究

本文以中间相沥青为原料,探索了带型截面中间相沥青纤维的纺制工艺,并通过SEM表征了其截面形貌。采用自黏结的方法用沥青纤维用制备了高导热炭材料,借助红外分析(IR),扫描电镜(SEM),能谱分析(EDS),导热率测量等手段研究了不同预氧化温度,催化石墨化体系对炭材料的导热率及石墨化度的影响;制备了石墨纤维/环氧树脂复合材料,比较了不同纤维排列方式对材料力学性能以及导热性能的影响。实验结果表明,最合适的带型截面中间相沥青纤维的纺制工艺条件为:恒温温度330℃,纺丝孔温度为300-305℃,纺丝压力在0.009-0.014Mpa,纺丝速率为800-1250r/min。在此条件下纺制出的带型纤维的长宽比为1.56。通过IR分析和SEM观察,预氧化温度对炭材料的导热性能及力学性能都有一定程度的影响,预氧化温度240℃时板材抗弯强度最高,为165.07MPa。预氧化温度260℃的材料的导热率最高,为852.08W·m-1·K-。采用简单的溶...  (本文共82页) 本文目录 | 阅读全文>>