【摘 要】
:
发展六方氮化硼(h-BN)/聚合物复合材料的高导热特性,需要在该复合材料内构建由h-BN导热粒子组成的高效热传输通道,同时该复合材料又需要具有满足符合实际应用的热学、力学、介电等特性。构建高效热传输通道的最有效方法,是在复合体系内实现h-BN导热粒子的高量填充,从而在h-BN/聚合物复合体系内实现h-BN粒子的高密度连接通道,以此达到有效提高复合材料热导率的目标。然而,h-BN的高填充通常在h-B
【基金项目】
:
国家自然科学基金(51802073); 河北省自然科学基金(E2020202145); 河北省第八批“百人计划”(E2018050008);
论文部分内容阅读
发展六方氮化硼(h-BN)/聚合物复合材料的高导热特性,需要在该复合材料内构建由h-BN导热粒子组成的高效热传输通道,同时该复合材料又需要具有满足符合实际应用的热学、力学、介电等特性。构建高效热传输通道的最有效方法,是在复合体系内实现h-BN导热粒子的高量填充,从而在h-BN/聚合物复合体系内实现h-BN粒子的高密度连接通道,以此达到有效提高复合材料热导率的目标。然而,h-BN的高填充通常在h-BN/聚合物复合体系内形成严重的团聚现象,将极大削弱h-BN/聚合物复合材料的力学性能,这些团聚结构同时诱发h-BN/聚合物的热膨胀不均性和介电损耗增大。因此,在聚合物复合材料内实现高密度h-BN导热粒子均匀的填充,获得高导热且具有优异热学、力学、介电等特性的h-BN/聚合物复合材料,具有一定挑战性。本工作利用具有超高导热能力的六方氮化硼纳米片(BNNSs)作为主要填充粒子,借助机械-球磨预反应方法实现环氧树脂(EP)分子对BNNSs的均匀包覆,通过模压技术将混合料成型为具有高致密的BNNSs/EP块体前驱体,进一步高温固化为具有优异热学、力学和介电性能的高导热型BNNSs/EP复合体系。本论文的主要研究内容如下:(1)利用具有层状结构和润滑特性的硼酸作为机械剥离辅助试剂,将商业h-BN剥离为具有超薄结构的BNNSs,同时对BNNSs进行了有效功能化改性。利用机械-球磨预反应方法结合模压成型技术,使BNNSs在EP聚合物复合材料内的填充量达到了65~95 wt.%。由于BNNSs和EP之间的强键合作用以及BNNSs的较高分散性,使得BNNSs/EP复合材料不但具有较高的热导率,而且展现出优异的热膨胀性能、热稳定性能、机械稳定性和介电性能。研究结果表明:BNNSs/EP的平面内和平面外最高热导率分别为6.7和2.8 W m-1K-1,是纯EP的27和12倍;其压缩强度达到较高的30~97 MPa范围;保持了较低的线性热膨胀系数,最低值约为4.5 ppm/℃,是纯EP的5%;其在12~40 GHz频率范围内的介电常数始终保持在3.2~4之间,且其介电损耗角正切值小于0.2;同时BNNSs/EP复合材料展现优异的冷/热循环散热能力和稳定性。(2)利用纤维素(CNF)非共价功能化修饰的BNNSs作为导热填充粒子,借助与以上相同的机械-球磨预反应方法结合模压成型技术,使均匀分散的CNF-BNNSs在EP聚合物复合材料内的填充量达到了65~95wt.%。具有高长径比的CNF将复合材料内不同叠层和同一叠层的BNNSs进行桥接,构建三维高效热传输通道,同时增强了BNNSs和EP之间的键合作用以及BNNSs分散性,使得CNF-BNNSs/EP复合材料具有显著提高的三维热导率,且展现出优异的热稳定性能、机械稳定性和介电性能。研究结果表明:CNF-BNNSs/EP复合材料在平面内和平面外方向上的最高热导率分别为9.4和4.2 W m-1K-1,较相同填充量的BNNSs/EP分别提高了58.1%和49.9%;90CNF-BNNSs/EP的压缩强度和模量分别为60 MPa和1.79 GPa,分别是90BNNSs/EP的1.9和1.3倍;CNF-BNNSs/EP的线性热膨胀系数最低值仅约2 ppm/℃,是BNNSs/EP复合材料的44%;其在12~40 GHz频率范围内的介电常数始终保持在3.6~4.6之间,且其介电损耗角正切值小于0.28;同时CNF-BNNSs/EP复合材料表现出比BNNSs/EP更加优异的冷/热循环散热能力和稳定性,预示其具有较好的热管理应用潜质。
其他文献
过去一段时期,国际油价持续在低位徘徊,严重影响国际、国内海洋油气生产商的开发和生产布局,从而进一步影响了海工企业的运营状况。YC公司是一家民营海工企业,在起步较晚、掌握资源有限的背景条件下,领导层每一项决策选择受临时客观环境影响严重。在国际经济动力不强的大环境下,世界上很多大型海工企业业务不断下探。贸易壁垒抬头、新冠疫情也对中小型民营海工企业发展设置诸多障碍。但目前国际油价有所抬头、国家对海工装备
随着近年来一带一路政策的推行,基础设施的发展和区域化战略的推动,一方面为我国建筑行业发展带来了众多的机遇,另一方面,也对各大房企提出了严峻的挑战。作为施工企业,一方面应不断在激烈的市场竞争中改善管理粗放,经营单一化的弊病,提高市场站位,抢占市场份额,另一方面要不断适应国际化新形势和挑战,利用政策红利和优势资源谋求可持续性发展。本文首先分析了新时代大环境下的行业背景,介绍本文研究所能提供的价值参考及
随着我国生态文明建设的不断推进,垃圾分类工作受到了国家的高度重视。做好垃圾分类工作,是我国生态文明建设的重要举措,也是社会文明进步的直接体现。重庆市L县从2019年开始实施生活垃圾分类政策:建立了生活垃圾分类政策执行组织机构,明确了各部门的工作职责;开展了城市生活垃圾分类政策宣传,市民对于政策的知晓率和垃圾分类的意愿较高;开展示范片区建设;引进了社会资本参与并建立了监督考核机制。但是,重庆市L县目
我国目前的经济发展速正处于转型的关键时期。企业的生存与发展与企业的绩效管理密不可分,如何持续提升企业经营业务单元的绩效成为核心问题。本文关注以项目为经营业务单元的企业绩效考核问题,以BNEC公司为对象展开论文研究。论文主要研究内容包括以下几个部分。首先,提出了本研究的相关背景和意义,以及全文研究的基本思路和研究的方法,并说明了研究的主要内容和技术手段。其次,归纳整理了绩效考核的文献,梳理了工程项目
随着党和政府关于“减少行政支出”、“过紧日子”等措施的出台,事业单位的各项支出预算均有缩减。事业单位是我国社会主义市场经济的重要组成部分,承担着教育、医疗、科研等社会公益职能和部分行政职能,其服务对象是整个社会的各个领域和各个方面。对于事业单位来说,在面对经费来源紧张的情况下,节省开支、保证业务服务质量,把掌握的各类资源效用发挥到最大是至关重要的问题。因此,事业单位应根据当前的组织结构、管理能力和
随着我国知识产权保护力度的不断加大,商标侵权纠纷案件数量也呈现出飞速上涨的趋势,其中,一系列商标反向混淆典型案例引发了学术界的广泛关注和激烈讨论。在前后判决差距较大的商标反向混淆案件中,商标反向混淆是否具有特殊性、如何认定商标反向混淆侵权行为的成立、选择何种救济方式最为合理、损害赔偿数额如何判定等问题成为了司法实务难题。以上问题若不妥善处理将会影响到我国商标保护工作的顺利推进和新时代知识产权审判水
随着国际分工的深入,国际分工的“碎片化式”模式意味着生产网络被分布到世界各地。国际贸易的开展不再局限于以国家为边界,而是在大量以中间品的形式在国家间实现多次往返的跨境流动,货物由一国制造转变为世界制造。在这样的国际贸易环境下,我国制造业取得了飞速发展,出口规模位居世界前列,但是与此同时产生的问题是随着加工贸易的广泛开展,中间品在世界范围内大量流通,一国生产的最终品往往包含着来自于其他国家的价值投入
掺铁铌酸锂在一定波长激光辐照下会产生光伏效应,因此铌酸锂被认为是有价值的芯片集成材料。目前为止,两相流体操控在生物应用方面还面临诸多问题。一方面,当前基于铌酸锂的介电液滴分裂都是单相介电液体。因此,基于铌酸锂的两相介电液体分裂的研究是有必要的。另一方面,微流体的光响应本质上是激光激发铌酸锂产生的空间电荷引起的,这对于在生物医学应用方面的铌酸锂基微流控芯片的设计开发非常重要。然而,目前介电液滴的操控
针对传统的教学资源组织形式、教学手段和教学内容已不能完全满足学生需求的问题,提出并设计了基于Hadoop的计算机类学生自主学习资源云平台.该系统采用B/S结构模式、MVC的编程模式,以MySql和Hbase作为系统数据库,提高资源查询、存储的速度及准确性.达到了管理员上传课程,学生按需自主学习的目的,并对学生学习行为数据进行分析,实现个性化教学、因材施教,提高学生的学习效率和教学质量.
随着市场经济发展、民间借贷盛行、消费观念转化,执行案件呈爆发性增长,而在进入执行程序的案件中,约有43%属于确无财产可供执行的执行不能案件,其中自然人执行不能案件占比巨大。对于自然人执行不能案件,目前司法实践以终结本次执行的方式结案,尽管终结本次执行得到最高人民法院的肯定和确认,但理论界、实务界对这一制度的反思甚至质疑却始终存在,或认为终结本次执行程序的裁定使原生效法律文书确定的履行义务成为纸上的