题名 | 导电玄武岩纤维的制备及其功能型复合材料 |
作者 | 苗语宸 |
答辩日期 | 2020-08-07 |
授予单位 | 中国科学院大学 |
授予地点 | 中国科学院新疆理化技术研究所 |
导师 | 马鹏程、岳秀 |
关键词 | 玄武岩纤维 纳米复合材料 导电浸润剂 功能性质 |
学位名称 | 硕士 |
学位专业 | 材料工程 |
英文摘要 | 玄武岩纤维(Basalt fiber, BF)是以天然玄武岩矿石为原料,经过粉碎、熔融、拉丝、涂覆浸润剂后制成的高性能纤维材料。传统BF是绝缘体,因此限制了材料在导电领域的应用。本论文采用纳米复合技术制备导电浸润剂,并将其涂覆在熔融拉丝法制备的BF表面,以期制备导电纤维,并探讨所得材料用于复合材料健康检测和热电转换的可行性。论文研究内容包括以下三个方面:1)导电浸润剂的制备及性能研究:以环氧树脂和碳纳米管(Carbon nanotubes, CNTs)为主要成分,通过全试验方法制备了高分子纳米复合浸润剂,采用不同方法对所得浸润剂的各项性能进行了表征。结果表明当浸润剂中环氧树脂浓度为0.50wt.%、CNTs浓度为1.00wt.%时,浸润剂表现出良好的分散稳定性和优异的电学性质,并能在BF表面铺展。2)导电BF的制备及性能研究:在研究内容1)的基础上,将导电浸润剂直接涂覆在由熔融拉丝法制备的BF表面,研究了所得BF的电学和力学性能。结果表明BF表面均匀涂覆一层含CNTs/环氧树脂的高分子纳米复合材料涂层,该涂层使得BF由绝缘体变为半导体;与未涂覆浸润剂的BF相比,导电BF的力学性能也有所提高。3)导电BF增强复合材料的功能性质研究:以导电BF为功能纤维,与环氧树脂进行复合,制备出具有不同功能性质的复合材料,研究了材料力电耦合行为以及热电性质。结果表明在拉伸状态下,所得复合材料的电阻变化与其拉伸应变具有相关性,能够检测复合材料在负载条件下内部的损伤情况;含导电BF的复合材料随着材料两端温度差的变化,内部产生电压,具有热电转换性能。 |
内容类型 | 学位论文 |
源URL | [http://ir.xjipc.cas.cn/handle/365002/7493] |
专题 | 新疆理化技术研究所_环境科学与技术研究室 |
推荐引用方式 GB/T 7714 | 苗语宸. 导电玄武岩纤维的制备及其功能型复合材料[D]. 中国科学院新疆理化技术研究所. 中国科学院大学. 2020. |
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