基于介电填料的仿生改性法制备高性能丁腈橡胶介电复合材料

来源 :北京石油化工学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:MagicStone2005
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
介电弹性体属于电活性聚合物(Electroactive polymer,EAP)中的电子型聚合物,施加外界电场后,EAP材料可以显著改变自身的形状和尺寸,当撤销施加的外界电场后,又能恢复到原始的形状和尺寸;除此之外,当EAP材料发生形变时可产生相应的电信号。由于介电弹性体具有形变量大,响应速度快,高机电转换效率等优点,可以应用到仿生肌肉、航空领域、小型发电机以及电容器等方面。然而介电弹性体所需的驱动电压较高且其介电常数普遍较低,限制了其广泛应用。本文主要采用仿生改性法制备新型介电填料,并填充至丁腈橡胶(Nitrile rubber,NBR)基体中制备高介电弹性体复合材料。在本文第三章中,首先通过聚(邻苯二酚/多胺)(PCPA)的非共价沉积对二氧化钛(TiO2)纳米颗粒进行修饰,然后在其表面采用γ-(2,3-环氧丙氧基)-丙三甲氧基硅烷(γ-(2,3-epoxypropoxy)propytrimethoxysilane,GPTMS)进行功能化,以形成TiO2-PCPA-GPTMS纳米颗粒。将所制备的新型介电纳米粒子填充至NBR中制备具有良好机械性能,介电性能和电驱动性能的介电弹性体复合材料。填充有10 phr TiO2-PCPA-GPTMS的NBR复合材料在47 k V/mm的电场下显示出约11%的驱动应变,约为纯NBR的230%。在本文第四章中,采用多巴胺(Dopamine,DA)表面自聚合引入聚多巴胺(Polydopamine,PDA)功能层改性氮化硼(BN),在其表面引入邻苯二酚基和氨基,并利用其和二次功能化单体γ-(2,3-环氧丙氧基)丙三甲氧基硅烷(γ-(2,3-epoxypropoxy)propytrimethoxysilane,KH560)上的官能团反应实现其表面二次功能化,形成核壳结构BN-PDA-KH560粒子。将所制备的核壳结构BN-PDA-KH560粒子填充至NBR中,制备具有高导热率和高介电常数的复合材料。实验结果表明,30 vol%BN-PDA-KH560/NBR复合材料的热导率达到0.409W/mK,是纯NBR(0.157 W/m K)的2.6倍。同时该复合材料表现出相对较高的介电常数(在100 Hz下为9)和低的介电损耗(在100 Hz下为0.12)。在本文第五章中,首先,通过多巴胺在高介电常数的Ba TiO3(BT)粒子表面自聚合引入聚多巴胺(PDA)功能层,利用PDA表面酚羟基和含氮基团与银离子的络合吸附作用,通过化学镀实现银纳米粒子还原,制备核壳结构BT-PDA-Ag纳米粒子。将所制备的核壳结构介电纳米粒子填充中NBR中,有效提高了NBR复合材料的介电性能。由于填料与基体间导电率的提高以及Ag在复合材料中的纳米电容器效应,使得复合材料的介电常数显著提高。同时纳米Ag颗粒的库仑阻塞效应和量子限制效应捕获了载流子,使得纳米复合材料具有较低的介电损耗和电导率。
其他文献
构造解译是地质填图工作中十分重要的部分,但传统地质调查采用的点线观测方法易受复杂地形的影响,而遥感技术以其真实、客观、全面的特点,在地质调查领域取得了广泛应用。目前大量构造提取研究主要在基岩裸露区开展,对于深覆盖地区的构造解译研究较少。对于地表出露不明显的隐伏构造而言,传统基岩区构造解译适应性差,难以满足现实需求,当前急需对于黄土深覆盖区域构造解译的探索研究。本文研究区为达溪河流域位于鄂尔多斯地块
这些年来,由于我国经济的发展和社会的进步,流动人口越来越多,且家庭化趋势明显,越来越多的老年人流动到异地,形成“老漂族”群体,加之我国老龄化越来越严重,人口老龄化和流
由于深度学习取得的巨大成功,计算机视觉领域受到了社会各界空前的关注。图像语义分割作为计算机视觉领域的重要组成部分,也越来越受到工业界和学术界的重视。卷积神经网络以其强大的特征提取能力,在计算机视觉领域取得了前所未有的成功。但建立在全卷积神经网络基础之上的语义分割网络,仍然存在着分割效果欠佳和模型复杂度较高等问题,在对语义分割网络进行深入研究并总结其不足后,本文的工作主要在于针对上述问题对语义分割网
目的 Lnc RNAs与疾病的发生发展密切相关。肝纤维化是肝脏持续损伤及修复的病理过程,且巨噬细胞(KCs)在肝纤维化的发生发展过程中起重要作用。我们前期发现并证实了肝特异性的lnc RNA Lfar1可以通过激活肝星形细胞(HSCs)和诱导肝细胞(HCs)凋亡,导致肝纤维化。然而,lnc-Lfar1是否在KCs中异常表达,并通过调控KCs影响肝纤维化尚不明确。本研究通过构建小鼠肝纤维化模型并以慢
纳米材料的自组装是当今纳米科学领域的研究热点之一,这是因为自组装不仅是纳米材料的一种生长机制,而且可以用于构造具有特定集体性质的纳米超结构。自组装是一个十分复杂的
在西北等寒冷地区,土壤中富含丰富的硫酸根离子,使建筑工程长期遭受硫酸盐侵蚀和冻融循环的严峻考验。混凝土材料作为一种人工材料,其耐久性成为研究重点,通常采用添加纤维材料有针对的改变其性能,从而满足一定的耐久性。碳纳米管作为一种纳米材料,在胶凝材料凝结硬化过程中起到填充和桥联等作用,对改善混凝土材料的力学性能、增加水化产物之间的连接及优化过度区具有重要的作用,因而具有改善混凝土材料的耐久性的作用。目前
建立科学有效的绩效考核体系才能全面真实地评价反映企业的经营业绩,有利于推进企业战略目标的实现,提高核心竞争力,实现企业的持续发展。国有企业在我国国民经济发展中具有
资金是企业发展的重要部分,好比企业的血液,关乎着企业的运营;融资则是增强企业血液动力的重要来源,融资风险则关乎企业的稳定与发展。随着经济全球化的发展,世界经济的下行态势显得更为明显,国际国内经济不稳定的因素逐渐增多,企业因发生融资风险导致资金链紧张、断裂甚至破产倒闭等事件屡见不鲜。还有一部分企业,由于自身融资风险管控不力,内部控制制度体系不够完善,风险防控意识淡薄,风险控制措施不到位甚至存在严重缺
湖泊生态系统存在两种优先稳定状态,一种是贫营养生态系统,另一种就是富营养生态系统.贫营养生态系统是指湖泊中营养成分(主要指氮,氪,磷)较少,此时湖泊水质就比较清澈,水面
燃煤锅炉烟气中SO3的生成与SCR脱硝装置氨逃逸共同导致了低温烟气当中硫酸氢铵(ABS)的生成。沉积在尾部设备受热面的ABS会黏附烟气中的飞灰并发生化学反应形成致密的灰垢,引发空预器及下游设备结垢甚至堵塞,严重影响锅炉的安全经济运行。现有研究多是关注S03和ABS的生成机理,对ABS导致的结垢研究侧重于物理黏附作用。ABS与飞灰之间化学反应对尾部设备结垢特性的影响不容忽视,相关反应特性的研究可以为