炭黑对玻纤环氧树脂合材料导电性能和力学性能影响的研究开题报告.doc

毕业设计（论文）开题报告 题目 炭黑对玻纤/环氧树脂复合材料导电性能和力学性能影响的研究 专 业 名 称 高分子材料与工程 班 级 学 号 学 生 姓 名 王向前 指 导 教 师 李志鹏 填 表 日 期 2010 年 3 月 22 日 选题的依据及意义： 复合材料是指由两种或两种以上不同物质以不同方式组合而成的材料，它可以发挥各种材料的优点，克服单一材料的缺陷，扩大材料的应用范围。由于复合材料具有重量轻、强度高、加工成型方便、弹性优良、耐化学腐蚀和耐候性好等特点，已逐步取代木材及金属合金，广泛应用于航空航天、汽车、电子电气、建筑、健身器材等领域，在近几年更是得到了飞速发展。现代科技的迅猛发展，对电子材料的介电性能提出了越来越高的要求。希望能得到具有高介电系数、低损耗、易加工等综合性能优越的新型电子材料。对于制作电容器的材料而言，希望材料具有高的介电系数、高储能密度、低损耗、易加工的特性。高分子导电复合材料有导电涂料、导电胶粘剂、导电弹性体、导电塑料等。复合型导电高分子材料的导电性介于半导体和金属之间，甚至可与金属媲美，素有“合成金属”之美称，加工简单易行且成本较低，在国外己得到广泛应用，而且市场不断扩大，研究开发工作非常活跃。与传统的金属导体相比，复合型导电高分子材料具有质量轻、无锈蚀、多种多样外型的产品，可以在大范围内根据使用需要调节材料的电学与力学性能、电热转换效率较高、宜于大批量工业化生产等优点。因此导电高分子材料在光电子器件、信息存贮、能源、传感器、军事隐身技术等方面具有重要的应用我国的复合型导电高分子材料研究起步较晚，发展较迅速，但制品无论种类、性能、制备技术及理论研究等方面均与发达国家有一定的差距。因此，复合型导电高分子材料的研究在我国仍具有很大的活力，市场潜力仍很大，应用前景广阔。环氧树脂基复合材料的特点是具有优良的化学稳定性、电绝缘性、耐腐蚀性、良好的粘接性能和较高的机械强度，广泛应用于化工、轻工、机械、电子、水利、交通、汽车、家电和宇航等各个领域。1993年世界环氧树脂生产能力为130万吨，1996年递增到143万吨，1997年为148万吨，1999年150万吨，2003年达到180万吨左右。我国从1975年开始研究环氧树脂，据不完全统计，目前我国环氧树脂生产企业约有170多家，总生产能力为50多万吨，设备利用率为80%左右。21世纪的高性能树脂基复合材料技术是赋予复合材料自修复性、自分解性、自诊断性、自制功能等为一体的智能化材料。以开发高刚度、高强度、高湿热环境下使用的复合材料为重点，构筑材料、成型加工、设计、检查一体化的材料系统。组织系统上将是联盟和集团化，这将更充分的利用各方面的资源（技术资源、物质资源），紧密联系各方面的优势，以推动复合材料工业的进一步发展。开发具有良好的介电性能，同时又具有较高的力学强度和可加工性能的介电材料，研究具有高介电常数的聚合物基复合材料具有十分重要的学术意义和实用价值。 目前，高分子导电复合材料研究的发展趋势主要围绕以下方面如何在提高复合材料导电性能的前提下，降低导电填料的用量;如何在加大导电填料用量以提高电导率的前提下，保持或增强复合材料的成型加工性能、力学性能和其他性能;开发导电复合材料新品种，开发新的应用领域;复合材料多功能化，除了使其具有导电功能外，还使其具有优良的阻燃性、耐高温、耐腐蚀、耐磨擦等性能。高分子导电复合材料作为一种新兴的功能材料，不仅具有非常重要的理论研究价值，而且具有极为广阔的应用前景，目前，国内报道的环氧树脂基导电复合材料的研究较少，其中大部分是关于导电胶的。在环氧树脂导电胶的研究上主要有四川大学高分子材料科学与工程系136一441的沈经纬等用溶液插层法及其与熔体混合相结合的母料熔体混合方法制备了导电复合材料。并且用溶液混合法和熔融混合法制备研究了不同方法对材料渗流阐值及导电性能的影响。 结果表明炭黑掺量为20%试件的力电效应明显且稳定，各掺量试件卸载后均存在较大残余电阻经多次加载卸载后电阻变化率逐渐减小并趋于稳定值。卸载后电阻恢复率不断增加，最终可完全恢复。 天津轻工业学院化工系的杨永芳，刘敏江等研究了添加不同石墨(普通石墨、膨化石墨、膨胀石墨)对LDPE/石墨导电复合材料的影响，并研究了不同的工艺条件对聚乙烯/膨化石墨导电性能和力学性能的影响。还研究了添加不同石墨(普通石墨、膨化石墨、膨胀石墨)对材料的阻燃效果的影响。华侨大学材料科学与工程系陈国华等用双辊混炼法制HDPE/纳米石墨导电材料，研究了其良好的压敏特性。并将膨胀石墨通过超声作用加工成纳米级厚度薄片，再在超声作用下通过原位聚合与PMMA复合，制备PMMA/石墨薄片纳米复合材料，并研究