闪光法测量C/C复合材料导热系数影响因素研究

C/C复合材料已在航空航天领域及原子能领域得到了广泛的应用,其工作温度可达1000℃以上。为对C/C复合材料导热系数进行测定,使用闪光法测定了C/C复合材料25℃至1000℃的热扩散系数和比热容,并对石墨喷敷、样品厚度、参比样品和修正模型的影响进行了研究。研究结果表明,为提高C/C复合材料热扩散系数测试准确度,样品应不喷敷石墨,测试结果使用渗射模型修正;为提高C/C复合材料比热容测试准确度,样品应均匀喷敷石墨,并使用石墨标准样品作为参比样品,测试结果使用Cowan模型修正。

C/C复合材料比热容和热扩散率的研究

研究了C/C复合材料的比热容、热扩散率及其影响因素。研究表明,C/C复合材料的比热容随着温度的升高而增大,在1 300 K时比热容达到最大值1.8 kJ/(kg.K),之后随着温度的升高,比热容保持恒定;C/C复合材料的热扩散率随着温度的升高而降低,碳纤维的取向与热传导方向一致时热扩散率最高;石墨化度高,热扩散率高;C/C复合材料的热扩散率随着材料密度的增加而增大。

聚丙烯/石墨烯片纳米复合材料阻燃及导热性能

采用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/石墨烯片(GNPs)纳米复合材料。讨论了添加不同质量分数的GNPs对PP/GNPs纳米复合材料的阻燃性能以及导热性能的影响。结果表明,随着GNPs用量的增加,PP/GNPs纳米复合材料的极限氧指数升高,水平燃烧速率下降,烟密度等级虽有波动但总体呈升高趋势;与比表面积大的GNPs相比,比表面积小的对减缓水平燃烧速率作用较好;不同厚度的试样对水平燃烧速率的影响差异很大;随着GNPs质量分数的增加,复合材料的比热容有所降低,热扩散系数明显增加;与比表面积小的GNPs相比,比表面积大的对复合材料散热能力影响更显著。

石墨烯/聚丙烯复合材料导热性能测量分析研究

针对现有文献报道的石墨烯/PP复合材料导热系数测量结果差异较大,该文对相应测量方法、仪器、样品尺寸和测量结果等进行分析和评价。制备质量分数为5%至30%的石墨烯/PP复合材料块状和薄片状等样品,分别通过QTM500型、TC3000型和DRE-Ⅲ型3种瞬态导热系数测试仪对块状样品导热系数进行直接测量,并通过LFA467型激光闪光法导热仪、DSC3+型差示扫描量热仪和ZB603C型电子天平和密度组件分别对各质量分数石墨烯/PP复合材料样品的热扩散系数、比热容和密度进行测量后计算获得导热系数。结果表明:3种瞬态导热系数测试仪测量纯PP、5%和10%质量分数石墨烯/PP复合样块导热系数偏差在2.6%~8.7%范围内,大于各仪器声称测量偏差;直接测量法与间接测量法获得的导热系数偏差大于36%,且随石墨烯质量分数的增加而变大。因此,在测量复合材料导热系数时应选择适用尺寸和量程的直接测量法,导热系数等热物性参数的量值传递体系仍需进一步建立和完善来提高直接测量法的准确性和间接测量法的可靠性。

改性钛酸锂复合材料作为高倍率锂离子电池负极材料研究

使用简单的水解反应和低温热处理过程所制备的Li_4Ti_5O_(12)/C复合材料具有良好的倍率性能。在水解过程中引入表面活性剂溴化十六烷基三甲铵(CTAB),能够明显地改善锂离子电池负极材料Li_4Ti_5O_(12)/C的倍率性能。在0.5,1,2,5,10C的倍率条件下,电极材料的比容量分别达到162,154,121,80,60 m Ah/g。明显高于使用物理混合方法所制备的Li_4Ti_5O_(12)/C复合材料。同时使用CTAB所制备的Li_4Ti_5O_(12)/C复合材料,在高倍率条件下,还显示出了非常良好的循环稳定性,因为其拥有快速的Li+迁移速率(8.97×10-13cm2/s),较小的传荷电阻(Rct)35.2Ω和较小的体积电阻(Rs)6.8Ω。该方法具有实际的应用价值。