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环氧树脂作为一种常用的热固性树脂基体,具有粘接力强、电绝缘性能好、稳定性强、固化收缩率小等特性,但纯环氧树脂的导电性和导热性较差以及交联固化后的样品呈脆性不耐冲击。因此,常将石墨烯作为增强填料填充到环氧树脂体系中,从而得到综合性能优异的环氧树脂基复合材料,进一步拓展了石墨烯的应用领域。本文分别以石墨烯纳米微片和SiCNWs–GNPs混杂填料作为增强填料,以环氧树脂为基体,制备了相应的复合材料,并主要对环氧复合材料的热学性能和电学性能进行了研究。首先,采用傅立叶红外光谱、激光拉曼光谱、X射线光电子能谱等分析手段对原始的石墨烯纳米微片进行了分析和研究,然后借助于双中心混料机将石墨烯纳米微片混入环氧树脂中,实现环氧复合材料的快速制备。最后系统的研究了石墨烯纳米微片的含量环氧树脂复合材料的热学性能和电学性能的影响,研究表明:(1)从复合材料的扫描电镜和透射电镜图片可知,通过双中心共混的方法能使石墨烯均一的分散在环氧基体中。(2)往环氧树脂中加入一定量的石墨烯纳米微片能使复合材料的热导率、热稳定性和导电性能都有很大程度的提升。当石墨烯的填充量为8wt%时,相应的环氧复合材料的热导率达到1.181W/mK,相比于纯环氧树脂提高了6.27倍。(3)在低的石墨烯添加量下,环氧复合材料具有理想的维氏显微硬度。其次,在铁粉的催化作用下,以石墨烯和硅粉为原料并通过简单的高温热处理制备混杂填料。通过扫描电镜、透射电镜、X射线衍射分析、傅里叶变换红外光谱、激光拉曼光谱、热重分析表征手段对混杂填料进行了表征,结果表明在石墨烯固态碳源的作用下,成功的制备出了单晶碳化硅。然后将混杂填料作为增强填料混入环氧树脂中,并研究了环氧复合材料的热学性能和电学性能,结果表明:碳化硅纳米线的桥接作用促使纳米填料能均匀的分散在环氧基体中,这是复合材料热学性能和电学性能提升的关键性因素。当混杂填料的添加量为7wt%时,环氧复合材料的热导率相对于纯环氧树脂提升了65.2%,但其电导率却仍然处于绝缘区域。