探索石墨导电复合材料制备及性能研究

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1、山东大学硕士学位论文石墨导电复合材料制备及性能研究姓名：张华勇申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：管从胜20060515山东大学硕士学位论文摘要1、详细综述了导电复合材料的分类、制作工艺、用途以及导电填料的种类、乙烯基酯树脂和聚苯硫醚树脂的性能及特点，介绍了高分子复合材料的导电模型和导电机理。2、首次以膨胀石墨为导电填料，以乙烯基酯树脂为基体制备了低填充导电复合材料，探讨了浸泡时间、搅拌强度、偶联剂用量和膨胀石墨含量对导电复合材料性能的影响，得到了石墨的渗滤阈值为2．5％。3、为寻找性能优异和价格低廉的双

2、极板新材料和加工方法，采用模压成型方法制备出石墨／PPS导电复合材料，通过研究树脂含量和工艺条件对复合材料性能的影响，得出以下结果：复合材料的弯曲强度随着PPS含量的增加而增大，复合材料的电导率随PPS含量的增加而减小。综合考虑，当PPS含量为25％时比较适合制作双极板。此时复合材料的密度达到最大值，阻气性较好，材料的电导率为106．3s／em，弯曲强度为48．324MPa。双极板的制备工艺条件为：首先在320℃下恒温20min，然后加压至20MPa并保压5rain。通过场发射扫描电镜(FE．SEM)观察试样断

3、口形貌发现PPS分布均匀，石墨粒子之间相互搭结，材料孔隙率低，石墨与PPS结合非常好，界面过渡平滑，无分层或裂缝。4、采用空气氧化法处理的短碳纤维(CF)对复合材料力学性能有明显的改善，在PPS／石墨(质量)比为25／75的复合材料中，添加5％的CF时，弯曲强度达N61．8MPa，完全可以满足双极板的要求。关键词：石墨聚苯硫醚乙烯基酯树脂导电复合材料双极板山系大学硬士学位论文A嚣ST疑ACT1．Theclassification，manufacturecraftandapplicationoftheconduc

4、tivecomposite，aswellasthekindofconductivefiller,thecapabilityandcharacteristicofVinylEsterResin(VER)wassummarizedindetail．Themodelandmechanismofconductivityoforganiccomplexitywasintroducedalso．2+Electricconductivitycompositesbasedonexpandedgraphite(EG)andVin

5、ylEsterResinhasbeenfirstlypreparedandtheeffectsofmarinatedtime，stirringintensityandamountofcouplingagentsandtheEGonthematerialwerestudiedalso，the嚣GPercolationthresholdvalueslSabout2．5％。3，Inorder始researchthenewmaterialsandmanufacturingforbipolarplatewithhighp

6、erformanceandlowCOSt，graphite／PPScompositeswaspreparedbymouldpressuremethod。Bystudyingtheeffectsofresincontentandprocessingoncompositespropertythefollowingconclusionwasobtained：TheflexuralstrengthofthecompositesincreaseswiththeincreasingofthecontentofthePPS，

7、buttheelectricconductivitydecreaseswiththeincreasingofthecontentofthePPS．Itissuitableforbipolarplate，whilethePPScontentisabout25％。Thecomposites’densityreachesmaximumvalueanditsgaspermeabilityislower，theelectricconductivityis106．3s／cmandthefiexuralstrengthisa

8、bout48．324MPa．Theidealparametersforpreparingbipolarplatearc：keeping20rain越320℃firstlyandkeeping5rainat20MPaand320’2secondly。BytheFieldEmissionScanningElectronMicroscope(FE-SEM)investigationofgra