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聚乙烯/碳材料復合材料的制備及導熱性能研究

時間:2019-06-08 08:36來源:畢業論文
選擇高密度聚乙烯(HDPE)作為材料基體,分別使用鱗片石墨、石墨烯、碳纖維作為導熱填料,采用熔融共混法和熱壓成形法制備出 HDPE/碳材料復合材料,并對原料及樣品進行導熱測試和

摘要換熱器在石油、化工以及生活等方面占有重要地位,它是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體,使流體溫度達到工藝流程規定的指標的熱量交換設備。換熱器使用的就是導熱材料, 常見的或者傳統的導熱材料或換熱器使用的多為導熱性能較好的金屬材料, 從另一方面來說, 材料會與其他物質發生化學反應,尤其是金屬材料,用金屬材料所制的換熱器雖然可以起到良好的導熱作用,而其耐腐蝕性能差、易結垢、體積大和重量大等缺點嚴重影響了換熱器的發展,隨著工業要求以及環保概念的深入和進步, 對換熱器導熱材料的研究和要求也在不斷地進步。本文選擇高密度聚乙烯(HDPE)作為材料基體,分別使用鱗片石墨、石墨烯、碳纖維作為導熱填料,采用熔融共混法和熱壓成形法制備出 HDPE/碳材料復合材料,并對原料及樣品進行導熱測試和表征測試,測試不同填料的摻雜和不同百分比摻雜的填料對基體導熱的影響。在同等填充條件下,測得填料對高密度聚乙烯(HDPE)基體導熱性能改性的效果為:石墨烯>鱗片石墨>碳纖維。36060
畢業論文關鍵詞:高密度聚乙烯;聚合物復合材料;換熱器;碳材料;導熱
Abstract Heat exchangers play an important in the petroleum, chemical industry and lifeand other aspects. In order to make fluid temperature reach a predeterminedtemperature, heat exchangers transfer part heat of heat fluid to cold fluid.Thermal materials is used in heat exchangers, common or tranditional thermalconductive materials used in heat exchangers are metal materials with good thermalconductivity. On the other hand, materials will react with other materials, especiallymetal material, for the poor corrosion resistance, easy to scale, large volume and highweight and other disadvantages, which seriously impact on the development of theheat exchangers. With the industry requirements and the concept of environmentalprotection’s further and progress, the research and requirement of thermalconductivity are constantly progress.In this paper, I choose high-density polyethylene(HDPE) as the material of thesubstrate, respectively, using flake graphite, graphene, carbon fibers as thermalconductive filler. HDPE/carbon composite material can be prepared by using meltingblending and hot pressing. I make some tests (i.e. thermal conductivity test) on rawmaterials and samples. I test different percentages of carbon materials’ affect onthermal conductivity of the composite .The enhanced heat transfer effect of differentfillers is in the order of garphene>flake graphite>carbon fibers under the same contentof fiber.

源`自*六)維[論*文'網www.aftnzs.live


KeyWord: HDPE; polymer composites; heat exchangers; carbon materials; thermalconductivity
目錄
1緒論.1
1.1研究的背景1
1.3物質的傳熱機理1
1.3.1傳熱的基本類型2
1.3.2傳熱的基本規律2
1.4提高高分子材料導熱性能的途徑3
1.4.1基體的選擇3
1.4.2導熱填料的選擇3
1.5基體簡介4
1.5.1聚乙烯簡介4
1.5.2聚乙烯導熱方面的研究5
1.6碳材料填料簡介5
1.6.1鱗片石墨簡介5
1.6.2石墨烯簡介5
1.6.3碳纖維簡介6
1.7碳材料導熱機理6
1.8聚合物復合材料導熱模型6
1.8.1粒子填充高分子導熱模型7
1.8.2纖維填料模型..10
1.8.3片狀填料預測模型..11
1.9薄膜材料制備及導熱測試..11
2實驗部分..12
2.1實驗原料及設備12
2.1.1實驗試劑與原料12
2.1.2實驗儀器設備12
2.2實驗方法13
2.2.1制備樣品..13
2.2.2制備樣品薄膜..16
2.3試驗樣品的表征測試17
2.3.1XRD測試...18
2.3.2SEM測試...18
2.4導熱測試..19
2.4.1薄膜固體導熱測試..19
2.4.2塊狀固體導熱測試..20
3結論與分析..21 聚乙烯/碳材料復合材料的制備及導熱性能研究:http://www.aftnzs.live/huaxue/20190608/34368.html
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