碳纤维填充聚丙烯导基电复合材料的制备和性能开题报告
2020-06-08 21:19:14
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
高分子材料是优良的电器绝缘材料,体积电阻率一般在1010~1020Ωcm之间。但是随着现代化科技的发展,特别是电子工业、汽车工业以及信息技术的快速发展,对具有导电性能的高分子材料的需要与日俱增。根据结构和制备方法的不同,导电高分子材料可以分为本征导电高分子材料和复合型导电高分子材料(或称聚合物基导电复合材料)[1]。
复合型导电高分子材料是高分子材料与导电物质通过分散复合、层压复合以及形成表面导电膜等方式构成的一种功能高分子材料[2]。其加工工艺简单,成本低,研究更成熟,应用也更广泛,成为当前用途最广、用量最大的一种导电复合材料。复合型导电高分子材料是指以通用高分子材料为基体,采用物理或化学方法加入各种导电物质复合,得到的既具有一定导电性能又具有良好力学性能的复合材料。作为一种新兴的功能材料,聚合物基导电复合材料不仅具有导电功能,又保持了高分子材料的特性,而且能在很大范围内调节电学和力学性能。另外,聚合物导电复合材料拥有低逾渗值,良好的加工性能和力学性能, 故广泛应用于抗静电及电磁屏蔽材料、发热材料、压阻复合材料、压敏导电胶等[3][4]。
近年来,有关聚合物基导电复合材料的研究已受到普遍的重视,但对导电复合材料导电机理研究的不足制约了其应用和发展。导电复合材料的导电机理相当复杂,通常可分为导电通路如何形成和材料形成导电通路后如何导电这两个方面来研究,其所涉及的导电机理目前已有渗滤理论、有效介质理论、量子力学隧道效应理论、电场发射理论等几种代表性导电机理理论。人们提出了许多导电机理模型,详细介绍了渗滤理论、有效介质理论、量子力学隧道效应理论等几种具有代表性的导电理论,对其适用范围、优缺点等进行了评述。通过对这些导电机理的探讨,有助于加深对复合型导电材料以及其它导电复合材料导电行为的了解。其中渗滤理论主要用来解释电阻率与填料浓度的关系,它并不涉及导电的本质,只是从宏观角度来解释复合材料的导电现象。与渗滤理论一样,有效介质理论适用于许多体系[5],它认为材料导电行为与导电填料和基体都有关,但这一理论没有揭示出基体和界面是如何参与导电的。隧道效应理论是应用量子力学来研究材料的电阻率与导电粒子间隙的关系,它与导电填料的浓度及材料环境的温度有直接的关系。电场发射理论则是隧道效应导电机理中一种比较特殊的情况。这几种导电机理各有其适用的范围,但往往复合导电材料的导电行为是由这些机理共同作用产生的[6]。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
实验目的
1,掌握cf的表面处理方法和学会对cf的表面进行处理以使得其满足实验要求
2,学会将表面处理好的cf与聚丙烯制作成满足实验要求的导电复合材料,并研究eva的含量以及导电填料cf含量,长度对材料性能的影响
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