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电、磁场处理对聚烯烃基纳米复合材料介电性能的影响

作　者: 王丁
导　师: 李长明
学　校: 哈尔滨理工大学
专　业: 高电压与绝缘技术
关键词: 聚烯烃 纳米复合材料 磁场 电场 介电性能
分类号: TB383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 53次
引　用: 1次
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内容摘要


复合材料由两种或两种以上的材料组合而成,其中各组分在性能上互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料,甚至可以衍生出一些新功能。聚烯烃/无机填料复合材料是目前应用非常广泛的一类复合材料,其性能由聚烯烃基体和无机填料的性能、无机填料的添加量及其在基体中的分布状态等决定。由于聚烯烃属于软物质,其结构与性能容易受到外场的影响,而且微米、纳米尺度的无机填料又可能对某些外场的刺激做出响应,因此外场对聚烯烃基复合材料结构与性能影响的研究得到了国内外许多科研人员的关注,外场处理可能成为辅助制备新型、高性能聚烯烃基复合材料的有效方法。本课题在聚烯烃/碳纳米管、聚烯烃/纳米碳化硅复合材料的热成型加工过程中分别单独施加电场、磁场或同时施加电场和磁场,研究了电、磁场处理对复合材料介电性能的影响及规律,并对电、磁场的作用机理进行了分析。研究结果表明:电场和磁场单独处理都能使碳纳米管在聚烯烃中沿外场方向取向及改变纳米SiC在聚烯烃中的分布状态,导致纳米复合材料的电导率、介电常数和损耗角正切值等发生不同程度变化;随着聚烯烃熔融粘度的减小和预处理电场强度的增加,电、磁场处理对纳米复合材料性能的影响表现得更明显;非均匀电场处理对纳米复合材料的影响效果远好于均匀电场处理;电场和磁场处理对同一纳米复合材料的作用效果不同,电场和磁场联合处理的效果可能具有协同性,也可能接近于其中一种场单独作用的效果,结果主要取决于聚烯烃和填料的属性。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章 绪论  10-15
  1.1 课题研究的背景及意义  10-11
    1.1.1 课题来源  10
    1.1.2 课题研究的目的及意义  10-11
  1.2 磁场处理技术的应用及发展  11-13
    1.2.1 磁场处理对聚烯烃材料的影响  11-12
    1.2.2 磁场处理对聚烯烃基复合材料结构和性能的影响  12-13
  1.3 电场处理技术的应用及发展  13-14
    1.3.1 电场处理对聚烯烃材料性能的影响  13
    1.3.2 电场处理对聚烯烃基复合材料结构和性能的影响  13-14
  1.4 本文主要研究内容  14-15
第2章 磁场处理对聚烯烃复合材料介电性能的影响  15-30
  2.1 实验材料、设备和试样制备方法  15-20
    2.1.1 实验材料  15-19
    2.1.2 实验设备  19-20
    2.1.3 试样制备方法  20
  2.2 磁场处理对POE/CNTs 复合材料电导特性的影响  20-24
    2.2.1 磁场处理对CNTs 的取向作用  20-22
    2.2.2 磁场处理对POE/CNTs 复合材料电导特性的影响  22-24
  2.3 磁场处理对EVA/CNTs 复合材料电导特性的影响  24-26
    2.3.1 磁场处理对不同浓度EVA/CNTs 电导特性的影响  24-25
    2.3.2 磁场处理对不同长度CNTs/EVA 电导特性的影响  25-26
  2.4 磁场处理对LDPE/CNTs/CB 复合材料介电性能的影响  26-27
  2.5 磁场处理对LDPE/纳米SiC 复合材料介电性能的影响  27-29
  2.6 本章小节  29-30
第3章 电场处理对聚烯烃复合材料介电性能的影响  30-38
  3.1 均匀电场处理对POE/CNTs 复合材料电导特性的影响  30-32
  3.2 均匀电场处理对LDPE/CNTs/CB 复合材料介电性能的影响  32-33
  3.3 均匀电场处理对LDPE/纳米SiC 复合材料介电性能的影响  33-35
  3.4 非均匀电场处理对LDPE/纳米SiC 复合材料介电性能的影响  35-37
  3.5 本章小节  37-38
第4章 电、磁场联合处理对聚烯烃基复合材料介电性能的影响  38-45
  4.1 电、磁场联合处理对POE/CNTs 电导特性的影响  38-40
  4.2 电、磁场联合处理对LDPE/CNTs/CB 介电性能的影响  40-41
  4.3 电、磁场联合处理对LDPE/纳米SiC 介电性能的影响  41-44
  4.4 本章小节  44-45
结论  45-46
参考文献  46-50
攻读硕士学位期间发表的学术论文  50-51
致谢  51

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中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 工程材料学 > 特种结构材料
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