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环氧基导热复合材料的制备与性能研究

环氧基导热复合材料的制备与性能研究

作者：申小松天津大学

学位级别：硕士

近年来,电子设备在运行过程中普遍存在热量积累问题,因此要求电子材料具有良好的导热性能。环氧树脂(EP)能够满足电子材料高绝缘性、良好临界电气特性、低膨胀性等特性,但是环氧树脂的导热系数(TC)很低,严重限制了其在导热领域的应用。... 详细信息

近年来,电子设备在运行过程中普遍存在热量积累问题,因此要求电子材料具有良好的导热性能。环氧树脂(EP)能够满足电子材料高绝缘性、良好临界电气特性、低膨胀性等特性,但是环氧树脂的导热系数(TC)很低,严重限制了其在导热领域的应用。目前提高环氧树脂导热系数主要有本征型和填充型两种方法,其中本征型是通过改变分子链的结构来提高导热系数,填充型是靠添加导热填料提高导热系数。本征导热环氧树脂存在合成复杂、成本高和重复性差等问题,而填充导热复合材料使用普通的环氧树脂结合填料实现高导热,存在界面热阻高、树脂/填料界面结合性差等问题。针对上述问题,本论文创新性地采用本征型和填充型协同的策略,首先通过环氧树脂的改性获得较高的环氧树脂本征导热系数,并在上述基础上填充导热填料实现良好的复合材料界面相容性,获得系列环氧基导热复合材料。论文主要内容如下:首先,采用4,4’-二羟基联苯对环氧树脂进行改性,以增加分子链的“有序性”,减少声子的散射,提高环氧树脂自身的导热系数。改性环氧树脂(MEP)的导热系数达到0.29 W/(m·K),比传统环氧树脂(EP,0.20 W/(m·K))提高了45.0%。伴随导热填料膨胀石墨(EG)的加入,MEP/EG复合材料的导热系数最高达到了2.59W/(m·K),比EP/EG(1.88 W/(m·K))提高了37.7%。此外,MEP的疏水和防腐性能也得到了一定的改善。然后,分别以EP和MEP为基体树脂、碳化硅泡沫(f-Si C)为骨架、氮化硼(BN)为导热填料和纳米碳化硅(nano-Si C)为纳米增强填料,将三维网络与微-纳增强相结合制备了高导热复合材料。MEP/f-Si C/BN/nano-Si C复合材料的导热系数达到4.83 W/(m·K),比EP/f-Si C/BN/nano-Si C(3.50 W/(m·K))提高了38.0%。导热系数和红外热成像图结果表明MEP/f-Si C/BN/nano-Si C复合材料具有优异的导热性能。同时,复合材料还具有良好的热稳定性。最后,合成了甲基丙烯酸锌(ZDMA)代替普通胺类固化剂(聚醚胺,D230)来固化环氧树脂。EP/ZDMA的导热系数为0.27 W/(m·K),比EP/D230(0.21 W/(m·K))提高了28.5%。添加导热填料氮化硼(BN)之后,EP/ZDMA/BN复合材料的导热系数达到了2.41 W/(m·K),比EP/D230/BN提高了67.3%。此外,EP/ZDMA/BN复合材料还具有良好的热稳定性。

关键词：环氧树脂本征导热填充导热复合材料

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双向DC-DC电源软件设计

西南大学学报（自然科学版） 2017年第10期39卷 175-180页

作者：杨奕万春梅申小松重庆理工大学电气与电子工程学院重庆400054

提出了一种针对锂离子电池设计的充电电流可变、放电电压恒定的高效率双向DC-DC电源装置模型.通过对该模型进行理论推导和控制器仿真,确定了以PID算法作为软件设计的核心,同时建立开关电源小信号模型,得出开关状态及其数学模型,并选择... 详细信息

提出了一种针对锂离子电池设计的充电电流可变、放电电压恒定的高效率双向DC-DC电源装置模型.通过对该模型进行理论推导和控制器仿真,确定了以PID算法作为软件设计的核心,同时建立开关电源小信号模型,得出开关状态及其数学模型,并选择合适的控制器作为闭环控制的核心,建立MATLAB数学仿真模型,验证了控制算法的合理性和正确性,为双向DC-DC电源设计提供了可靠的理论依据及设计参考.

关键词：双向DC-DC电源 PID算法小信号模型

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基于S7-200与触摸屏的称重机设计

设备管理与维修 2016年第12期 83-84页

作者：籍永刚吴银雪申小松贵州工程应用技术学院机械工程学院贵州毕节551700

PLC在工业过程控制中不仅能处理点数众多的数字量信号,而且能实现模拟量信号控制及运动控制。工业现场中的模拟量信号如压力、温度、流量等由传感器采集后送到PLC处理。以称重传感器为例,介绍了模拟量控制中的传感器选型、PLC参数设置... 详细信息

PLC在工业过程控制中不仅能处理点数众多的数字量信号,而且能实现模拟量信号控制及运动控制。工业现场中的模拟量信号如压力、温度、流量等由传感器采集后送到PLC处理。以称重传感器为例,介绍了模拟量控制中的传感器选型、PLC参数设置、模拟量编程、触摸屏开发等技术。

关键词：模拟量 S7-200 PLC 称重传感器触摸屏

海藻酸钠/氧化石墨烯复合水凝胶的制备与性能

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武汉工程大学学报 2018年第6期40卷 641-644页

作者：李亮喻航达邱唯楚申小松喻湘华武汉工程大学材料科学与工程学院湖北武汉430205

为了研究氧化石墨烯(GO)对海藻酸钠(SA)凝胶性能的影响,以Ca^(2+)与Fe^(3+)作为交联剂,在SA水凝胶自组装过程中加入GO水溶液,一步法得到了海藻酸钠/氧化石墨烯(SA/GO)复合水凝胶。通过扫描电子显微镜与X射线衍射表征了所得凝胶的结构与... 详细信息

为了研究氧化石墨烯(GO)对海藻酸钠(SA)凝胶性能的影响,以Ca^(2+)与Fe^(3+)作为交联剂,在SA水凝胶自组装过程中加入GO水溶液,一步法得到了海藻酸钠/氧化石墨烯(SA/GO)复合水凝胶。通过扫描电子显微镜与X射线衍射表征了所得凝胶的结构与微观形貌,测试了不同凝胶样品的平衡溶胀性能和力学性能。研究结果表明,Fe^(3+)交联得到的凝胶结构相比Ca^(2+)交联得到的凝胶更加紧凑,平衡溶胀性能降低较多;随着GO的加入,复合水凝胶的力学性能提升,平衡溶胀性能降低,这表明SA/GO复合水凝胶的性能可以通过选择合适的交联剂与GO用量进行调控。

关键词：海藻酸钠氧化石墨烯复合水凝胶

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聚吡咯/石墨烯复合水凝胶的制备与性能

武汉工程大学学报 2018年第5期40卷 530-533页

作者：李阳邱唯楚蔡卓申小松喻湘华李亮武汉工程大学材料科学与工程学院湖北武汉430205

先通过软模板法制备具有纳米管状结构的聚吡咯(PPy),再以此PPy与氧化石墨烯(GO)为前驱物,通过水热法制备具有三维结构的聚吡咯/石墨烯(PG)复合水凝胶。研究了PPy用量对复合水凝胶的影响。利用扫描电子显微镜对其形貌进行表征,用循环伏... 详细信息

先通过软模板法制备具有纳米管状结构的聚吡咯(PPy),再以此PPy与氧化石墨烯(GO)为前驱物,通过水热法制备具有三维结构的聚吡咯/石墨烯(PG)复合水凝胶。研究了PPy用量对复合水凝胶的影响。利用扫描电子显微镜对其形貌进行表征,用循环伏安法和恒电流充放电法对复合凝胶的电化学性能进行了研究。结果表明,当m(PPy)∶m(GO)在1.5∶1到2.5∶1之间时,可以形成完整的PG复合水凝胶,复合水凝胶可承受自身重量约1 000倍的压力。PG复合水凝胶具有良好的电化学性能,当恒电流充放电测试的电流密度增加到20 A/g时,复合水凝胶的比电容仍然大于400 F/g。这些结果表明PG复合水凝胶在超级电容器领域有着较好的应用前景。

关键词：聚吡咯石墨烯水凝胶超级电容器

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水热法制备聚苯胺/石墨烯复合材料的研究

武汉工程大学学报 2019年第1期41卷 55-59页

作者：李亮陈浩邱唯楚喻航达申小松喻湘华武汉工程大学材料科学与工程学院湖北武汉430205

以氧化石墨烯(GO)与苯胺作为前驱物,在高温高压下一步水热反应,合成了聚苯胺/石墨烯(PANI/Gr)复合材料。利用紫外可见光谱、傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜研究了PANI/Gr复合材料的结构和微观形貌,进一步利用电化学工作站探究了PAN... 详细信息

以氧化石墨烯(GO)与苯胺作为前驱物,在高温高压下一步水热反应,合成了聚苯胺/石墨烯(PANI/Gr)复合材料。利用紫外可见光谱、傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜研究了PANI/Gr复合材料的结构和微观形貌,进一步利用电化学工作站探究了PANI/Gr复合材料的电化学性能。研究了水热反应时苯胺与GO的投料质量比对所得复合材料的结构与电化学性能的影响。循环伏安法和恒电流充放电测试结果表明由于聚苯胺与石墨烯的相互作用,复合材料的电容性能比单组分的聚苯胺和石墨烯要高。这说明通过GO与苯胺的一步水热反应成功制备了具有优良电容性能的PANI/Gr复合材料。

关键词：石墨烯聚苯胺复合材料水热法电容性能

氮掺杂石墨烯/氧化亚铜复合凝胶的制备与性能

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武汉工程大学学报 2018年第4期40卷 410-414页

作者：李亮陈海春邱唯楚申小松喻航达喻湘华武汉工程大学材料科学与工程学院湖北武汉430205

为了拓展石墨烯凝胶材料在污水处理领域的应用,以氧化石墨烯与氢氧化铜为前驱物,氨水为氮源,葡萄糖为还原剂,利用一步水热法制备了氮掺杂石墨烯/氧化亚铜(NG/Cu_2O)复合凝胶材料。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜表征产物的微观形貌与... 详细信息

为了拓展石墨烯凝胶材料在污水处理领域的应用,以氧化石墨烯与氢氧化铜为前驱物,氨水为氮源,葡萄糖为还原剂,利用一步水热法制备了氮掺杂石墨烯/氧化亚铜(NG/Cu_2O)复合凝胶材料。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜表征产物的微观形貌与结构,通过紫外-可见分光光度计测试NG/Cu_2O复合材料在不同的光照环境下对罗丹明B(RhB)染料所表现出的吸附降解性能。实验结果表明,与NG凝胶相比,NG/Cu_2O复合凝胶材料表现出更好的吸附与催化降解能力,且在紫外光的光照环境下对RhB染料的吸附降解性能最佳。

关键词：氮掺杂石墨烯氧化亚铜复合材料凝胶

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“陈试剂”作为三氟甲基源机理的理论研究

化学学报 2024年第2期82卷 132-137页

作者：黄广龙薛小松中国科学院上海有机化学研究所先进氟氮材料重点实验室上海200032

FSO_(2)CF_(2)CO_(2)Me(MFSDA)是陈庆云院士课题组于1989年开发的一种十分有效的三氟甲基化试剂,在学术界和工业界有着广泛地应用,是我国有机氟化学领域早期最重要的研究成果之一,该试剂也被命名为“陈试剂”.此研究采用密度泛函理论(D... 详细信息

FSO_(2)CF_(2)CO_(2)Me(MFSDA)是陈庆云院士课题组于1989年开发的一种十分有效的三氟甲基化试剂,在学术界和工业界有着广泛地应用,是我国有机氟化学领域早期最重要的研究成果之一,该试剂也被命名为“陈试剂”.此研究采用密度泛函理论(DFT)方法研究了碘化亚铜介导“陈试剂”形成三氟甲基亚铜的反应机理.计算结果揭示了反应中碘化亚铜催化剂的双重作用:一方面碘负离子通过进攻“陈试剂”中具有亲电性的甲基启动反应;另一方面一价铜阳离子络合物捕获原位生成二氟卡宾形成二氟卡宾亚铜中间体.发现与过去普遍假设的机理不同,(1)关键的脱羧过程并不需要一价铜阳离子参与,(2)三氟甲基是通过二氟卡宾亚铜中间体与氟离子络合后形成,而非二氟卡宾直接捕获氟离子.研究结果丰富了对“陈试剂”形成三氟甲基源的认识,为进一步开发基于“陈试剂”的新反应提供了理论依据.

关键词：密度泛函理论(DFT)方法氟磺酰二氟乙酸甲酯陈试剂三氟甲基化试剂反应机理

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论数据“三维权利链”的确权模式

江苏社会科学 2024年第4期 141-150页

作者：李祎恒申松河海大学法学院河海大学水利政策法制研究与培训中心

数据通过流通来体现贯通利用、决策产出、资产赋能等无形价值。数据确权是数据价值发挥的前提和基础。虽然《中共中央国务院关于构建数据基础制度更好发挥数据要素作用的意见》明确提出三权分置的产权机制,树立了以层级性结构搭建数据... 详细信息

数据通过流通来体现贯通利用、决策产出、资产赋能等无形价值。数据确权是数据价值发挥的前提和基础。虽然《中共中央国务院关于构建数据基础制度更好发挥数据要素作用的意见》明确提出三权分置的产权机制,树立了以层级性结构搭建数据权利的思路,但在实践中,由于具体规则的缺位,数据确权仍然面临数据主体权利模糊、数据流通利益分配标准不确定以及权利公示机制不完善等困境。权利链理论有助于在数据流通中厘清数据权益归属,最大化释放数据价值。围绕数据价值释放的三个阶段,权利链理论逻辑建立起数据全主体、全流通和全价值要素的三维权利链,并针对数据开放、数据共享、数据交换和数据交易等不同应用场景,明确了数据开放的价值取向、数据共享的权能要素以及数据市场权利保障领域,从而形成三维“权利节点-子系统”对应的确权模型。

关键词：数据确权数据价值链三维权利链