低密度炭/炭保温材料导热性能的影响因素

本文制备了四种低密度炭/炭保温材料,分析了材料成型结构、基体炭类型、处理温度以及材料密度对导热系数的影响。结果表明:针刺整体毡结构导热系数最大,薄毡粘接结构导热系数最小,而厚毡粘接和薄毡与厚毡交替铺层结构的导热系数介于两者之间。树脂炭基体的炭/炭保温材料导热系数小于热解炭基体的导热系数。对于薄毡粘接结构低密度炭/炭保温材料随着处理温度的升高,导热系数呈上升的趋势。同样,薄毡粘接结构低密度炭/炭保温材料随着密度的增大,导热系数增大。

树脂类型对低密度炭/炭硬化保温材料性能的影响

本文研究了用酚醛树脂、环氧树脂和丙烯酸树脂三种树脂溶液作为浸渍剂,以针刺整体毡作为预制体,通过树脂浸渍、固化、炭化工艺硬化低密度炭/炭保温材料,并对制备的低密度炭/炭保温材料进行密度、导热系数、灰分、微观结构以及表观质量进行了对比分析。结果表明:酚醛树脂作为浸渍剂硬化针刺整体毡坯体炭化后,硬化效果好,无异味,制备的低密度炭/炭保温材料密度、导热系数和灰分都偏低。环氧树脂制备的保温材料虽然硬化效果较好,但是,树脂有刺激性气味且造孔能力差,导致材料的密度、导热系数以及灰分较大,而丙烯酸树脂作为浸渍剂制备的保温材料硬化效果差且有异味,不利于低密度炭/炭保温材料的工业化应用。

低密度聚乙烯/乙烯-醋酸乙烯酯/炭黑导电发泡材料的压阻特性

研究了低密度聚乙烯(LDPE)/乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)/炭黑(CB)导电发泡材料在压力作用下的导电行为。结果表明,LDPE/EVA/CB导电泡沫材料的渗滤阈值为21.6%。炭黑质量分数在20%~23%范围内,材料的导电性能与泡孔结构最佳。在压缩实验中,材料表现电阻负压力系数效应(NPCR)与电阻正压力系数效应(PPCR)。在定应变循环压缩实验中,压缩频率f=0.01 Hz比f=0.25 Hz的电阻变化更稳定,说明高频压缩易对导电网络造成破坏。每周期的电阻曲线均呈'w'型,说明NPCR向PPCR转变的行为可逆,该变化被认为与基体的压缩与泡孔壁的拉伸变形有关,由此提出导电泡沫材料压-阻特性模型。

低密度聚乙烯/炭黑/季戊四醇复合材料PTC特性的研究

采用流变仪制备了低密度聚乙烯/炭黑(LDPE/CB)复合材料和LDPE/CB/PE(季戊四醇)复合材料,研究了PE对LDPE/CB体系正温度系数(PTC)效应及负温度系数(NTC)效应的影响;并对复合材料进行了热循环测试,研究季戊四醇对PTC材料重演性的影响。结果表明,PE对LDPE/CB体系的PTC强度没有影响,对NTC效应有一定的抑制作用,对重演性有一定的改善作用。

CB/LDPE纳米复合材料的空间电荷抑制特性

采用熔融共混法制备了纯低密度聚乙烯(LDPE)试样和纳米炭黑(CB)颗粒质量分数分别为0.01%、0.03%、0.05%、0.07%的CB/LDPE复合试样。采用扫描电子显微镜观察纳米CB颗粒在LDPE基体中的分散性,并利用电声脉冲法(PEA)测试各试样在常温和-40 kV/mm条件下的空间电荷积聚特性和陷阱特性,讨论纳米CB颗粒提升LDPE基体空间电荷抑制特性的机制。结果表明:相较于纯LDPE试样,CB/LDPE复合试样的空间电荷积聚特性得到了显著改善,其中CB质量分数为0.03%的CB/LDPE复合试样具有最佳的空间电荷抑制效果。纳米CB颗粒提高了复合试样内部的深陷阱密度,这是提高复合试样空间电荷抑制能力的关键。