基于分子动力学方法的石墨烯/聚乙烯复合材料热导率计算

来源 :第二十届全国复合材料学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dajianshi
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  采用平衡态分子动力学方法计算石墨烯/聚乙烯复合材料的热导率,分析其与填充体石墨烯的质量分数、层数以及排列方式的关联.结果 表明,质量分数在2%-5%之间时,相对于分散态的石墨烯,聚集态的复合材料热导率更高,但随着石墨烯质量分数的增加,分散态的复合材料热导率增长趋势大于聚集态;此外,模拟体系在平行于石墨烯方向的热导率要高于垂直方向,表现出明显的各向异性,在质量分数为5.16%时,分散态下垂直和平行于石墨烯片的热导率分别达到1.33W/mK和1.44W/mK;进一步研究发现,在相同质量分数下,石墨烯片沿着石墨烯方向排列的热导率要高于沿垂直方向排列,当质量分数为3.01%,平行方向排列的热导率为0.97W/mK,比垂直方向排列提高了11.17%,在实验中使得石墨烯片沿着平行石墨烯方向排列,能进一步提高复合材料热导率;在相同质量分数下,复合材料热导率与石墨烯层数成正相关关系,当质量分数为8.53%时,填充6层石墨烯片的复合材料热导率达到2.37W/mK,比填充1层时的热导率增加了1/4倍.
其他文献
碳纤维增强树脂基(CFRP)复合材料管件结构力学性能受其内部细微缺陷的影响。对前期经历过恒温蠕变(+25℃、+60℃、+100℃)和温度循环蠕变试验(-60℃~+100℃)的CFRP管件,开展准静态弯曲加载测试和微观观测研究,分析细观缺陷对管件弯曲性能的影响。在此基础上,对CFRP管件中的基体微裂纹和微孔洞开展理论建模,建立包含特定微裂纹密度和孔隙率的复合材料层合结构本构关系。以基体裂纹和平面圆形
环氧树脂具有很多优异的性能,例如优异的机械性能、热稳定和化学稳定性。环氧树脂传统固化方式为热固化,存在固化速度慢,时间久,能耗大等缺点。而微波固化技术具有加热均匀、固化速度快、便于控制、节能环保等优点,成为了被寄予深厚希望的新型树脂固化技术。本文两种不同化学结构的胺类固化剂,在微波固化条件下,对不同环氧树脂固化配方体系进行固化试验研究,将不同环氧树脂固化体系的微波固化工艺与传统热固化工艺进行了对比
采用差示扫描量热仪(DSC)研究了3-(2-氨基-2-氧乙基)-1-丁基咪唑二氰胺盐(AOBD)与双酚A型环氧树脂(E-51)的固化工艺;研究表明AOBD与E-51是一种高温固化体系,最佳固化配比为10∶100,最佳固化温度为122~156℃,后固化温度为178℃.使用万能材料试验机测试表明固化物的拉伸强度为30.7MPa,拉伸模量为3233.1MPa,断裂伸长率为1.08%.动态力学分析表明ta
对三种不同工艺的玻璃纤维/树脂复合材料环形试样进行了三种不同初始挠度下的疲劳试验,获得玻璃纤维/树脂复合材料环长期环刚度的预测公式.将玻璃纤维/树脂复合材料环的长期环刚度预测公式与现有的玻璃纤维/树脂复合材料环恒位移长期性能试验结果进行了对比分析,设计了一套基于疲劳试验的玻璃纤维/树脂复合材料环长期性能试验的一般步骤以及试验数据处理的方法.疲劳试验方法中的四个参数的具体取值为:循环周期次数为100
简要介绍了环形对苯二甲酸丁二醇酯(CBT)的性能特点及其应用,综述了纤维增强CBT树脂基复合材料的国内外研究现状,包括制备工艺、力学性能以及应用等,并对其在复合材料领域的发展进行了总结与展望。
热固性环氧树脂复合材料是应用最广泛的高性能复合材料之一,其中环氧树脂固化剂的筛选是决定其性能优劣的关键因素.本文设计合成了系列含酰胺基的咪唑类离子液体(1-R-3-(2-氨基-2-氧乙基)-咪唑二氰胺盐,1-R-3-(2-氨基-2-氧乙基)-咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐)固化剂,系统研究了离子液体固化剂的理化性质以及与TDE-85环氧树脂的固化工艺,并进一步研究了离子液体与环氧树脂固化物的热力学性质.研
针对热塑性纤维复合材料材料界面的率相关性以及粘弹性,使用分数阶标准线性体模型,通过G-L微分算子进行复合材料界面的本构开发,并将其应用于ABAQUS有限元子程序计算.同时开展了切口弯曲测试,各应变率下模拟值与实验值相比误差在8%以内,验证了模型的可靠性.复合材料的界面采用改进的内聚区模型(Cohesive Zone Model,CZM),不仅能够模拟裂纹的扩展,还能够描述裂纹扩展过程中的能量耗散.
为了研究醇类小分子对环氧/胺体系流变和固化行为的影响,本实验对环氧/胺体系、环氧/胺/小分子醇体系及环氧/胺/咪唑/小分子醇体系进行了DSC、力学及流变性能测试,比较了三个体系的综合性能。实验发现以小分子醇C4H10O2作为促进剂添加入环氧树脂体系中有明显的促进效果,且在咪唑类促进剂EMI存在的情况下C4H10O2的促进效果更优,同时两种体系具有良好的力学性能。
以聚丙二醇(PPG)为软段、甲苯二异氰酸酯(TDI)和三乙醇胺(TEA)为硬段,通过一步法合成不同硬段含量的聚氨酯弹性体。利用红外光谱、热分析、力学实验、回弹性能测试等测试方法,研究了硬段含量对聚氨酯弹性体分子结构、阻尼性能和力学性能的影响。研究结果表明:硬段含量的变化,并没有影响聚氨酯弹性体的分子结构和分解机理;随着硬段含量的提升,聚氨酯弹性体的玻璃化转变温度和损耗因子下降;聚氨酯弹性体的硬度、
本文设计了一种具有扭曲非共平面结构的热塑性聚酰亚胺,应用于粉末淤浆法制备的双马来酰亚胺预浸料树脂基体,研究了树脂基体的微观状态、流变性能、热稳定性及力学性能.合成的热塑性聚酰亚胺具有良好的热稳定性,起始分解温度T5%为570℃;双马来酰亚胺微粉在树脂基体中具有良好的分散性,热塑性聚酰亚胺能够有效调控双马预浸料树脂基体的流变性能,最低粘度有所提升,工艺性能得到改善;树脂基体具有较高的热稳定性和耐温等