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《納米碳材料和聚酰亞胺復合薄膜制備和性能的研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、學位論文數(shù)據集中圖分類號TQ317.3學科分類號430.5530論文編號1001020120327密級公開學位授予單位代碼10010學位授予單位名稱北京化工大學作者姓名宋景達學號2009000327獲學位專業(yè)名稱材料科學與工程獲學位專業(yè)代碼080500課題來源學校自選項目研究方向聚合物及功能復合材料納米碳材料與聚酰亞胺復合薄膜論文題目的制備與性能研究關鍵詞石墨烯、氧化石墨烯、石墨片、聚酰亞胺、復合薄膜、介電性能論文答辯日期2012.05.23木論文類型基礎研究學位論文評閱及答辯委員會情況姓名職稱工作單位學科專長指導教師武德珍教授北京化工大學高分子物理評閱人
2、1吳戰(zhàn)鵬教授北京化工大學高分子材料評閱入2汪曉東教授北京化工大學高分子材料評閱人3評閱人4評閱人5答辯委員會主席答辯委員1答辯委員2答辯委員3答辯委員4答辯委員5注:一.論文類型:1.基礎研究2.應用研究3.開發(fā)研究4.其它二.中圖分類號在《中國圖書資料分類法》查詢。三.學科分類號在中華人民共和國國家標準(GB/T13745—9)《學科分類與代碼》中查詢。四.論文編號由單位代碼和年份及學號的后四位組成。摘要納米碳材料與聚酰亞胺復合薄膜的制備與性能研究由于電子元器件微型化、小型化的趨勢日益加強,對高介電材料的要求越來越高,傳統(tǒng)高介電材料己成為制約電子器件發(fā)展
3、的關鍵因素之一。近年來,聚合物電介質復合材料以其獨特的優(yōu)勢成為電介質材料領域研究的熱點。由于多數(shù)聚合物材料的介電常數(shù)較小,通常需添加高介電或者高導電的填料才能實現(xiàn)高介電常數(shù)復合材料的制備,尤其是納米碳材料/聚合物復合材料在新型電子材料的研究中備受關注。本文選用聚酰亞胺(PI)為聚合物基體,以二維石墨烯、石墨片,一維碳納米管,零維碳微球為填料,系統(tǒng)研究了導電填料的類型、表面結構、含量和極性對于復合材料熱穩(wěn)定性、力學性能、電學性能的影響。主要成果如下:以三類納米碳材料為填料,分別采用EA、XRD、Raman和TEM對三類碳材料的成份、結構以及形貌進行了表征;采
4、用超聲分散.原位復合的方法制備了相應的納米碳材料/聚酰亞胺(nano.C/PI)復合薄膜,系統(tǒng)研究了填料在基體中的分散狀態(tài)。通過熱失重分析(TG)、動態(tài)機械熱分析(DMA)、萬能材料試驗機和精密阻抗分析儀等研究了三類填料對于PI復合薄膜熱穩(wěn)定性、力學性能和電學性能的影響。結果表明,填料在基體中以片層狀態(tài)均勻分散,對于具有不同還原程度的二維石墨烯與PI的復合薄膜,在填料摻雜量相同的情況下,復合材料介電常數(shù)隨著填料還原程度的增加而增加,同時滲流閾值也逐漸減小。此外,由部分還原石墨T北京化工大學碩士學位論文烯(H.RGO)制各的復合薄膜,耐熱穩(wěn)定性提高30℃,由
5、石墨烯制備的復合薄膜拉伸強度提高38%。N型石墨片摻雜的復合薄膜熱穩(wěn)定性、力學強度均得到提高,介電性能對于頻率依賴性小。P型石墨片的摻雜使基體轉變?yōu)閷щ姴牧?,當填料含量?0%時,電導率可達3.64"10~S/m。將三種維數(shù)的填料改善PI基體介電性能進行對比,結果表明,在同等量摻雜下,具有高比表面的石墨烯對于聚合物介電性能的改善最為優(yōu)異。關鍵詞:石墨烯,氧化石墨烯,石墨片,聚酰亞胺,復合薄膜,介電性能摘要PREPARArIoNANDTHEPRoPERTIESINVESTIGATIoNoFNANo.CARBoNANDPoLYIMIDECoMPOSTIEFIL
6、MSABSTRACTInthepastfewyears,becauseofthetendingofelectronicminiaturization,thedemandofhighdielectricconstantmaterialhasbeenincreasedfast.Thetraditionalhighdielectricconstantmaterialbecomesabottleneckrestrictingthedevelopmentofelectronicdevices.Recently,polymericdielectriccomposite
7、materialhasreceivedalotofattentionforitsuniqueadvantages.However,Sincethemajorityofpolymermaterialhaveasmalldielectricconstant,usuallyneededaddinghighdielectricorconductivefillertoachieveahighdielectricconstant.Especiallythepolymer/carbonnano—compositematerialhasbeengainedintensiv
8、elyconcerninthenovelelectronicmat