丽丽，韩爱军填充复合型导电高分子材料导电机理及导电性能影响因素研究概况化工新型材料，,杨辉高分子复合材料的导电网络构筑与性能浙江大学硕士学位论文以和模具充分地贴合在起。因此最终我们使用这第页共页种方法就很好的解决了导电聚合物与模具分模的问题，为后期加工降低了难度以及提高了模具的使用寿命，降低了实验成本。石墨骨架与酚醛树脂的复合工艺在初期的探寻工艺实验过程中，我们按照所查到的资料按照至加入凝固剂，最初在酚醛树脂中加的是的凝固剂，然后在室温下等待成型，最终放置小时后，仍然没有凝固。然后再在酚醛树脂中加入的凝固剂，然而在充分搅拌混合的时候就出现了部分酚醛树脂凝固的现象。最终我们通过实验得到了按照的比例加入到酚醛树脂中，发现酚醛树脂既能较快的凝固成形，且在混合时不会出现凝固的现象。所以在下面的实验中我们按的比例加入固化剂。不添加无水乙醇的复合工艺首先取个次性杯子，然后向杯子中缓慢地倒入酚醛树脂本实验中所用的酚醛树脂非常粘稠，接着将固化剂按照的比例加入到杯中，然后将酚醛树脂和凝固剂充分搅拌均匀放置好树脂浇注模具，然后将分离膜放置在模具上表面，然后利用负压将分离膜紧紧地贴合在树脂浇注模具内表面，这样我们既能把分离膜按照树脂浇注模具的型腔铺好，同时分离膜不会产生明显褶皱，有利于树脂固化成型后的产品的表面具有良好的几何外观和表面光洁度然后将石墨骨架放入树脂浇注盒中，摆放在合适好位置将杯中的酚醛树脂液体和固化剂混合后搅拌均匀的液体缓慢地倒入树脂浇注模具中。在此过程中，因为液体比较粘稠，所以在将混合物倒入模具中时要使用玻璃棒将杯子底部的液体导流入模具中去，且在实验时要注意由于石墨骨架本身的密度小，容易出现上浮的现象，因此，要将石墨骨架固定液体将整个石墨骨架浸入并且适当高于石墨骨架之后，将分离膜折叠于液体上方，用重物将分离膜压平。待酚醛树脂完全固化完成以后才能取下重物，避免成型后表面平整度不好等待固化，待固化结束后就可取出所做的成品第页共页观察该工艺制得的成品后，发现底部出现了较大且较多的气孔，导致了底部固化成型的效果不理想，由实验观察得到的现象可以推导出出现气孔原因有第个原因是酚醛树脂的粘稠度过高，使得与固化剂搅拌的混合液体也会过于粘稠，即该类酚醛树脂流动性差,导致液体没有完全填充到骨架的每个角落而出现空洞第二个原因在于实验反应过程速度快，空气不能缓缓的流走，从而滞留在内部。所以在我们考虑之后，准备用无水乙醇稀释酚醛树脂液体，以降低酚醛树脂的黏稠度。添加无水乙醇的复合工艺图加入无水乙醇制备得到的成品图所示的是加入无水乙醇后制备得到的成品，加入无水乙醇后的整个实验过程基本与中的实验过程是致的，但在实验的第步骤中按照的比例往酚醛树脂液体中加入了无水乙醇并搅拌均匀，并且以的比例加入固化剂，并且搅拌均匀，观察实验制备出的产品发现表面气泡没有减少，反而出现的气泡比以前更多了。分析出现该问题的原因是由于酚醛树脂与固化剂的反应属于放热反应，然后加入无水乙醇之后，乙醇受热蒸发后导致产品中出现了大量的气孔此次试验的产品还出现了固化不彻底，其现象是表面固话完成之后，但是内部并没有固化完成，仍然呈现出液体状态，由于没有完全固化，其强度收到了极大的影响。第页共页实验总结得到不加入无水乙醇的工艺方案和加入无水乙醇稀释酚醛树脂的工艺方案制备得到的产品都不理想，不能满足我们的实验要求，因此，两种方案都被否定了。不同的温度对石墨骨架与酚醛树脂复合的工艺的影响在温度为时的成型工艺首先用较厚的石墨纸折叠个纸盒然后剪张大小合适的分离膜，并用适量的水将分离膜粘贴在石墨纸盒内表面，接着将石墨纸盒放入模具把石墨骨架放在型腔当中，尽量使骨架放在盒中的中央，即离模具四周的距离适中把酚醛树脂粉末添加到树脂浇注模具中，在放粉末的同时，要注意将酚醛树脂树脂粉末均匀的铺好，并使用平整的石墨板将酚醛树脂粉末压平和压实，添加的粉末加到完全盖过石墨骨架，并且要适当高于石墨骨架的高度，再用石墨纸板用适当的力度将上表面压平，将高于树脂浇注盒壁的分离膜规则的折叠并覆盖于酚醛树脂粉末上表面上将准备好的制作原料放入型干燥风箱中，打开开关，将温度调至摄氏度，关闭风箱门，使其在温度条件下加热个小时左右，然后取出成品。图在温度下制备得到的成品第页共页成品分析如图所示，是在的温度下的工艺下做出的成品，外观非常稀松，表面还有酚醛树脂没有完全固化硬度和强度非常差，表面光洁度和几何外观都非常差，内部的石墨骨架还没被树脂完全填充，成品底部有较大的气孔。这样说明在温度下制备得到的成品明显是不合格的，不能作为制备高分子导电聚合物的工艺，所以在下的成型工艺被否定。因此在下个方案中，我们将温度改为。在温度为时的成型工艺在温度条件下的成型工艺和上述时的成型工艺样，但我们并没有折叠石墨纸纸盒了，因为我们发现在成型的工程中树脂容易粘接在石墨纸盒上导致打磨的难度增加，同时使用石墨纸纸盒十分浪费材料。还有不同的是在烘箱的里的温度为，加热时间为个小时。图在温度下制备得到的成品成品分析，图所示的是在温度为时制备得到的成品，在温度为时的成型工艺下做出的成品外观较好于在温度为时的成型工艺所做出的成品结构较为紧实，表面没有出现固化不完全的现象。但是从产品的底面看，观察到在骨架结合点处出现了比较严重的空洞现象，于是我们认为成品内部可能也出现了这样的空洞，所以用角磨机的切断成品后，发现内部确实出现了孔洞。所以分析出现孔洞的原因大致有两点第点是温度较低，使树脂粉末液化之后流动性不好，没有流入每个网格以及渗透到底部，第二点是粉末疏松，开始没有填满石墨骨架。于是的工艺方案也被放弃。第页共页加工工艺的改进，由加工得到的成品的底部不平整，而且使用切割机切开之后，发现石墨骨架的孔洞填充不够理想，出现了大量的孔洞，但是我们可以清楚的看到上半部分填充的比较好的，因此我们总结得到是由于上面铺的酚醛树脂的粉末足够的多，而且压得比较的实，所以了在烘干箱中进行热加工时出现的缩孔较少。因此我们考虑在制作的时候先在模具的底面铺层压实的酚醛树脂。得到的改进意见我们可以在后面的实验中进行验证。在温度为时的成型工艺在温度条件下的成型工艺和上述时的成型工艺样，但我们并没有折叠石墨纸纸盒了，因为我们发现在成型的工程中树脂容易粘接在石墨纸盒上导致打磨的难度增加，同时使用石墨纸纸盒十分浪费材料。还有不同的是在烘箱的里的温度为，加热时间为个小时。图在温度下制备得到的成品图所示的是在温度时得到的成品，两个的形状几乎样，气孔较多，整个产品呈现出蓬松状，切开之后发现内部疏松多孔，呈面包状。实验得到的产品疏松多孔，因此产品的力学性能不好，易于破碎，但是从客观上考虑较高的温度确实利于固化成型。用角磨机将两个样品全部剖开，发现整个石墨骨架网格全部被填充满，没有平行边平行边平行边平行边从两个表中的数据可以大致观察到，随着宽度方向上的蜂窝的数量的减少，其电阻却越来越大，也就是导电性越来越差。第页共页通过数据处理后得到的数据表字型电导率表平行边型电导率图字型和平行边电导率的折线图字型平行边电导率单位平行边平行边平行边平行边电导率单位第页共页结论通过对得到的石墨填料含量聚合物材料导电率关系曲线进行分析，可得到下面两个结论同种结构的蜂窝骨架，蜂窝随着数量的增加制备得到的成品的导电率的增加，随着数量的增加填充的酚醛树脂树脂的增加，成品的电阻越来越小，导电率越来越大，并且成几何倍数增加，因此在宽度方向上随着蜂窝数量的增加，其填充的酚醛树脂越来少，所以导电性越来越好。这是由于蜂窝越多，就相当于导电填料越多，填充型导电聚合物的电学性能与体系内导电填料的含量密切相关，当导电填料含量低于体系的渗滤阀值时，材料的电导率提高并不明显当填料含量达到渗滤阀值后，材料的电导率开始剧烈上升，之后随着导电填料含量的进步增加而平缓地升高。两种不同结构的蜂窝，其中由按平行边排列制备得到的成品的导电率比由按字型排列制备得到的成品的导电率高，意思是说前者的导电性比后者的导电性好。由于按照平行边排列的蜂窝层与层之间的连接点较多，则由它制备得到的成品的填充的酚醛树脂的含量较少，所以电阻也较小。两个的导电率几乎相差倍。因此，在宽度方向上具有相同的蜂窝数量的时候，平行边能填充的酚醛树脂较少，也就是导电填料的含量高，所以导电性较好。第页共页致谢首先要感谢带我做毕业导师吴海华教授，从开始选定毕业设计的课题到修改定稿的整个过程不止次地得到了教授悉心的指导，有时还亲自到实验室来指导我们做实验，并给我们提出建设性的意见和加工工艺。老师学术思想活跃治学态度严谨科研作风踏实性格宽厚率直，这切都使我受益匪浅。在吴老师的教导下，我初步掌握了做学术研究的基本方法。在此对吴老师致以最诚挚的敬意，感谢他对我的指导与关怀,其次，还要感谢带我们做实验的师兄，实验中他教会我怎么使用机器，应当注意的步骤，实验过程中像使用角磨机打磨产品较为危险的步骤，师兄都是亲自做，每次做实验到很晚，师兄都全程陪着，修改论文的时候师兄给我们大量建设性的意见，如何行文，如何简化修改，师兄都不厌其烦的耐心的给我们讲解。还要感谢在此次毕业设计过程中和我合作的同学，实验每次都是从头做到尾，而且非常积极。实验后我们经常和师兄交流实验心得，实验失败了分析原因，遇到挫折了相互鼓励，我们在次次的交流过程中改进了我们的实验方案，这是实验最终得到成功的关键。感谢学校和学院为我们提供的优良的实验设备和实验条件，感谢给了我们这次独立完成毕业设计的机会，这将为我们以后的学习和生活提供宝贵的经验，在此次毕业设计中，学到了作为个机械