一、CONTENTS OF NEW CARBON MATERIALS OF Vol.16（论文文献综述）
张永鹏[1]（2020）在《石墨烯增韧复合陶瓷刀具材料微观断裂行为模拟研究》文中认为石墨烯具有优异的力学性能,通常被作为增强相添加到材料基体中,用以提高刀具综合力学性能。目前石墨烯复合陶瓷刀具材料的增韧机理主要为裂纹偏转、裂纹分支和裂纹桥联以及石墨烯的拔出等。但在界面结构、成分以及结合强度等方面少有研究。本文主要建立了石墨烯增韧Al2O3复合陶瓷刀具材料（GA）微观组织模型并对裂纹扩展进行模拟研究。主要研究内容如下:1、模拟研究了GA复合陶瓷刀具材料微观组织以及裂纹扩展行为。分析了Al2O3和石墨烯相界面的结合强度、石墨烯的体积大小、石墨烯的体积含量对陶瓷刀具微观裂纹扩展行为的影响。模拟结果中得到了裂纹偏转、裂纹钉扎、晶粒桥联、石墨烯拉断等增韧机理。（1）分析了Al2O3和石墨烯相界面的结合强度对GA复合陶瓷刀具材料力学性能的影响。随着Al2O3和石墨烯相界面结合强度的提高裂纹扩展路径沿着石墨烯扩展变为绕开石墨烯发生偏转。强界面对裂纹扩展起到抵抗作用,弱界面容易形成微裂纹缓解主裂纹的应力集中。随着相界面结合强度不断提高,表征刀具材料断裂韧性的平均能量释放率呈现先升高后下降的趋势。但相界面强度太低或太高均会弱化材料,降低材料的断裂韧性。（2）分析了石墨烯的体积大小对GA复合陶瓷刀具材料力学性能的影响。石墨烯短径对刀具材料力学性能的影响,平均能量释放率呈现出先增后减的趋势。石墨烯短径较小时有助于增韧作用。在强界面处石墨烯的粒径越大裂纹越容易被钉扎,石墨烯的粒径越小裂纹越容易发生偏转,裂纹扩展路径更加曲折。在弱界面处当石墨烯的长径大于Al2O3基体平均晶粒直径时,裂纹容易发生桥联。随着石墨烯长径的不断增加,能量耗散和裂纹扩展长度都呈现下降的趋势。石墨烯较大时会弱化材料,降低刀具材料的断裂韧性。（3）分析了石墨烯体积含量对GA复合陶瓷刀具材料力学性能的影响。随着石墨烯体积含量的增加,平均能量释放率都呈现出了先升高后下降的趋势。当其体积含量为0.50vol%时,平均能量释放率最高,断裂韧性最好。当体积含量为1vol%时,平均能量释放率降幅较大,所以过量的石墨烯会弱化材料。2、模拟研究了GA复合陶瓷刀具材料的残余应力场,并耦合残余应力对裂纹扩展行为进行了模拟分析。通过模拟分析可知,石墨烯内部的残余应力主要为压应力,对应的Al2O3基体内则存在较大范围的拉应力。石墨烯内的压应力场对其断裂韧性的提高能够起到显着作用（1）模拟研究了耦合残余应力场和外载作用下不同晶界强度对GA复合陶瓷刀具材料裂纹扩展的影响。石墨烯内部的压应力区数值从中间向两端逐渐减小。随着晶界强度的不断提高,石墨烯内部的压应力区数值和范围也不断增加,而拉应力区从靠近石墨烯中间部位的基体部分扩展到整个石墨烯周围的基体部分。此时,裂纹更倾向于沿着残余拉应力的区域进行扩展。压应力对裂纹的扩展具有抵抗作用。在外载作用下刀具材料的平均能量释放率随着晶界强度的增加而不断提高。（2）模拟研究了石墨烯体积含量分别为0.25vol%、0.50vol%、0.75vol%和1vol%时,GA复合陶瓷刀具材料微观组织中的残余应力场。残余压应力随着石墨烯体积含量的增大呈现上升的趋势。耦合残余应力微观组织在外载的作用下,弱界面的裂纹扩展主要以沿着石墨烯偏转和晶粒桥联为主。强界面的裂纹扩展主要是以绕开石墨烯偏转和晶粒桥联为主。残余拉应力能够削弱部分相界面的强度。在外载作用时,耦合残余应力的陶瓷刀具材料的平均能量释放率高于未耦合残余应力时的数值,这表明扩展同样程度的裂纹需要消耗更多的能量。因此,残余应力的存在能够起到增韧的目的。
肖超[2]（2020）在《三维导热网络的构筑及其环氧树脂复合材料性能研究》文中提出随着第三代半导体技术的发展,电子设备呈现多功能化,小型化,集成化的发展趋势,器件功率密度因此大幅提升。设备内部产生的大量热量不断积累,导致面板翘曲,焊点开裂,器件故障,系统卡顿等问题,这些严重影响了设备的可靠性和使用寿命。如何将积累的热量有效传导出来已经成为制约下一代高功率密度电子器件发展的瓶颈问题。高分子材料被广泛应用于各种电子设备中,比如基板、灌封胶和界面粘合材料等,但是其较低的导热系数对设备的散热情况极为不利。目前,在聚合物基体中直接填充高导热填料是提高其导热系数常用的方法,但是要达到满意的散热效果,往往需要填充大量的导热填料,这势必会带来材料加工性能和力学性能的削弱以及成本的增加。因此,如何在高分子基体中用更少的填料构筑更高效的导热网络,对高功率密度电子器件的发展具有重要意义。本工作从结构设计出发,采用安全、简便、低廉、高效的方法,成功制备了一系列三维导热网络骨架。选用的填料包括一维碳化硅纳米线（SiCw）,二维片状六方氮化硼（h-BN）,SiCw/氮化硼纳米片（BNNS）复合导热填料以及三维颗粒状α晶型三氧化二铝（α-Al203）。最后通过真空辅助浸渍法将环氧树脂充分浸润到填料骨架中,得到了一系列具有精细填料结构的环氧树脂复合材料,并系统地研究了填料尺寸,界面热阻以及导热网络形貌等因素对复合材料传热效率的影响。预构的三维导热网络为声子的传输提供了快速通道,复合材料综合性能良好,表现出极佳的热管理能力。首先,利用聚苯乙烯（PS）微球作为致孔剂制备了具有连续球形孔洞的SiCw气凝胶。硅烷偶联剂作为粘接剂很好地保护了模板碳化后留下孔洞,使得SiCw骨架在保持极高的孔隙率的同时还具有较高的机械强度。最后通过环氧树脂的充分浸润得到致密且具有连续导热网络的环氧树脂/碳化硅纳米线复合材料。该三维网络大幅提高了热量传输效率,在极低的填料填充量（3.91 vol%）下,复合材料的导热系数比纯环氧树脂提高了两倍,达到了 0.43 W/m·K。其次,通过盐模板法,利用氯化钠（NaCl）溶液重结晶辅助自组装的过程,将h-BN片组装成微球,然后水洗去除盐模板得到大量中空氮化硼微球。最后采用简单的冷压得到一系列具有高导热系数、高孔隙率的BN三维导热骨架。在h-BN占比为65.6 vol%时,其环氧树脂复合材料面内导热系数高达17.61 W/m·K,是纯环氧树脂的88倍;面外也达到5.08W/m·K,显示出巨大的热管理应用前景。再次,为了研究不同形貌的填料之间的协同作用对复合材料导热性能影响,采用改进的真空抽滤自组装法调控BNNS在SiCw中的聚集状态得到了具有垂直取向结构的SiCw/BNNS复合填料导热骨架。通过控制填料复配比例来调控骨架孔隙率。该方法显着提高了环氧树脂复合材料面外声子传输效率,最大导热系数达到了 4.22 W/m·K。此结构在理论模拟和实际芯片封测中都表现出极好的热管理能力。复合材料的尺寸稳定性也得到大幅提高。最后,为了进一步降低三维骨架中填料之间界面热阻,采用绿色安全的蛋白质发泡法成功制备了具有蜂窝状结构的三维氧化铝多孔导热骨架。采用高温烧结的工艺,实现无机颗粒界面晶格融合,大幅降低了填料之间的接触热阻。理论模拟显示,相比随机分散的环氧树脂/氧化铝复合材料,该方法将填料之间的界面热阻降低了一个数量级,最高导热系数达到了 2.58 W/m·K,是相同填充量下随机混合样品的3.6倍。该项研究为导热聚合物基复合材料的结构设计和制备工艺优化提供了新的思路。
张步豪[3]（2020）在《Ta1-xHfxC基超高温陶瓷的固溶反应烧结、微观结构及性能调控研究》文中指出立方相碳化钽和碳化铪拥有缺碳特性,即Ta Cm和Hf Cn,m、n≤1,可在全化学计量比范围内固溶得到碳化钽铪(Ta1-xHfxC),其固溶体系中Ta0.8Hf0.2C熔点约4027°C,是目前高温热稳定性最佳的超高温陶瓷材料,有望被用作制备高超声速飞行器耐热烧蚀结构件。作为耐热烧蚀结构材料,碳化钽铪超高温陶瓷应具有高致密度、均匀的显微结构和良好的力学性能。但是,Ta C、Hf C及其固溶相均具有极强的共价键特性和较低的自扩散系数,碳化钽铪陶瓷的烧结致密化完全依赖于高温多场辅助烧结手段,难以通过常压烧结实现致密化,这已成为制约碳化钽铪超高温陶瓷发展的瓶颈问题之一。此外,碳化钽铪超高温陶瓷的热学、室温/高温力学性能和耐烧蚀性能,以及固溶度等本征缺陷对其性能的影响也亟待探索。本文围绕着Ta1-xHfxC基超高温陶瓷的固溶行为、烧结致密化、显微结构调控、性能评价及提升和本征缺陷设计的思路,系统地研究了该体系“组成-结构-性能”之间的关系。在常压烧结获得高度致密的Ta0.8Hf0.2C陶瓷基础上,分别通过原位生成和直接外加的方式引入Si C,实现了Ta0.8Hf0.2C基复相陶瓷的微观结构裁剪和性能优化;从过渡族金属碳化物的固溶机理研究出发,筛选出Cr3C2液相烧结助剂,在较低温度实现了Ta1-xHfxC系列固溶相陶瓷的烧结致密化;借助第一性原理（DFT）理论计算预测了本征缺碳Ta1-xHfxCy的脆延转变点,并成功制备出该系列三元碳化物,通过纳米压痕等实验验证了理论计算的可靠性。主要研究内容如下:（1）从具有超高熔点的Ta0.8Hf0.2C相陶瓷的常压烧结致密化出发,深入研究了烧结过程中的固溶行为和烧结致密化机理。研究发现,由酚醛树脂得到的裂解碳提供富碳的烧结环境,还原Ta C和Hf C商用粉体表面杂质氧化物,并有利于1600oC-2200oC温度区间的完成固溶行为。Ta C与Hf C晶界处的固溶行为降低了自身的扩散激活能,促进了以晶界扩散主导的致密化进程。2200oC保温阶段的晶界扩散有助于闭气孔的排出,陶瓷的相对密度由97.3%提高到98.8%。（2）分别以原位引入和直接外加的方式制备出高度致密的Ta0.8Hf0.2C-Si C复相陶瓷:系统地研究了原位引入Si C在Ta0.8Hf0.2C基陶瓷致密化进程中,发生β→α相变;在Ta0.8Hf0.2C基体相中原位生长出长径比高达15.2的晶须状Si C,该“自锁”显微结构具备自增韧的特性,使得复相陶瓷的断裂韧性和三点弯曲强度分别达到5.4±1.2 MPa?m1/2和443±22 MPa,较之Ta0.8Hf0.2C纯相陶瓷分别提升了15%和24%;直接外加的亚微米级Si C颗粒钉扎晶界,阻碍烧结过程中的晶界迁移,抑制了Ta0.8Hf0.2C晶粒的生长。随着Si C的增加,Ta0.8Hf0.2C基复相陶瓷的韧性得到了提高,从4.7 MPa?m1/2比提高到5.7MPa?m1/2,优化幅度21.3%。直接外加10vol%Si C的复相陶瓷在等离子体火焰烧蚀考核中线性烧蚀率仅为Ta0.8Hf0.2C纯相陶瓷的五分之一,且烧蚀后得到双层氧化保护层。（3）使用Cr3C2助剂在1800oC制备出相对密度>97%的Ta1-xHfxC三元固溶相陶瓷。系统地研究了Cr3C2助剂对不同Ta/Hf固溶比的Ta1-xHfxC样品烧结致密化的贡献,深入分析了Cr3C2作为液相烧结后与主相晶粒的固溶行为和机理。Ta C与Cr3C2存在明显低温共熔现象（～1462oC）,因而固溶相中Ta C所占比重决定了实际线收缩最大速率发生温度。Cr3C2作为液相烧结助剂,随着烧结温度变化从面心正交晶型（Cr3C2、Cr7C3）脱碳相变成面心立方相(Cr23C6),并与Ta1-xHfxC主相晶粒发生有限固溶。烧成的Ta0.5Hf0.5C综合力学性能较好,弯曲强度达到492±19 MPa,弹性模量为374±9 GPa,维氏硬度（HV3）为19.9±0.6 GPa,断裂韧性为5.8±0.3 MPa?m1/2,CTE（室温至1000oC）约7.51×10-6/K。（4）基于密度泛函理论（DFT）的无序结构计算方法（SQS）,预测了Ta1-xHfxCy（0<x<1,0.8≤y≤1）材料的硬度、模量和脆延性转变点。根据Pugh比值和泊松比的“脆延”判据,预判Ta0.8Hf0.2C0.8是Ta1-xHfxCy材料中脆性-延性转变点,其k值为0.58,v值为0.26,介于离子键和金属键属性之间。实验上,Ta0.8Hf0.2C1.0的硬度由34.4±1.9 GPa增加到Ta0.8Hf0.2C0.8的41.3±1.3 GPa:晶胞中碳原子的缺失在短程范围内引起了不均匀原子排布,有效地抑制位错运动,阻碍滑移发生,达到硬化的效果。相应的压痕模量从641.7±14.8GPa降至555.8±9.9 GPa。XPS图谱对制备的Ta1-xHfxCy材料C 1s区域分析,晶格中碳空位浓度增加,C-Me（Hf/Ta）特征峰会发生偏移。C-Me特征峰则随缺碳程度增加而变小,Ta0.2Hf0.8C1.0相缺碳后向更低能量方向偏移;而Ta0.8Hf0.2Cy样品,C-Me特征峰在缺碳后峰值升高,Ta0.8Hf0.2C0.8化合物位于282.9 e V附近。原本被C原子束缚的Hf/Ta核外价电子能够自由的活跃在费米能级附近,材料因而获得金属性,Ta0.8Hf0.2C0.8化合物的金属性最强。
苏政[4]（2019）在《取向结构聚合物基导热材料的设计、制备与性能研究》文中提出基板材料（Substrate Materials）和热界面材料（Thermal Interfaces Materials,TIMs）是电子封装工艺所用材料中的两个重要组成部分,基板材料的主要作用是作为电子元器件的载体,为电子元器件之间电路的焊接提供平台,同时其兼具的电绝缘、高导热、热稳定性等性能为电子元器件安全、稳定的工作提供了可靠的保障。而热界面的材料的主要作用是填充在电子元器件与基板或电子元器件的间隙中以强化界面传热。近些年随着电子行业的飞速发展,电子元器件正在不可避免的向着小型化、轻薄化、高速化以及高集成化方向发展。可是电子元器件高度集中的组装密度以及高运算速度所导致的电子元器件热量散逸问题已经成为限制下一代新型电子元器件发展的瓶颈。与此同时,电子封装材料通常是点对点的解决某一电子器件的需求,缺乏普适性,同样造成电子封装材料在生产、加工、销售以及售后服务方面存在很多不便。综合以上所述问题,已经成为全球电子封装领域研究员与工程师们关注的重点。因此为了满足未来微电子行业的发展需求,开发新型高性能的电子封装材料已经刻不容缓。经过对国内外电子封装材料研究现状与未来以满足下一代电子元器件应用需求的新型电子封装材料发展趋势的分析与研究,结合集成电路产业已经成为我国经济发展的主驱动力以及国家信息安全的紧迫需求。我们以制备高性能基板材料和热界面材料为目标,其中以实现材料的高导热性能和电绝缘性能为主,设计并制备了具有取向导热结构的导热材料,提出了电子封装材料模块化的概念。研究了这些材料的传热性能、电绝缘性能、力学性能、粘接性能、介电性能以及材料的微观结构与性能调控,取得的主要研究成果如下所示:1.单一取向传热聚合物导热材料:该部分工作的内容主要集中在二维导热增强填料（例如:六方氮化硼、鳞片石墨和多层石墨烯）在聚合物基体中的的水平取向、结构设计以及导热增强。该部分的工作内容将通过以下四个部分进行陈述:1.1多巴胺化学已被用于通过在无溶剂水性条件下在材料表面形成聚多巴胺（PDA）壳来实现材料的改性。拥有相似六方结构的鳞片石墨和芳香族多巴胺分子之间强烈的π-π相互作用确保了多巴胺化学法表面改性石墨片的可能性。石墨片上的PDA涂层通过氢键和共价键增强了石墨片与柔性脂环族环氧树脂（CER）基体之间的相互作用。鳞片石墨片本身具有高的纵横比（aspectratio）,在重力场的协助下,改性后的PDA@石墨片在聚合物基体中沿水平方向堆叠。随后我们研究了填料的取向程度和热分解机理。动态力学分析（DMA）也被用来研究微观结构和性能之间的关系。由于表面改性和PDA@石墨片的取向,所制备的CER/PDA@石墨片复合材料具有较高的面内导热系数（～9.053 W/m·K）。另外,所制备的复合材料同样具有优异的粘接性能和热稳定性能。1.2通过使用杂化二维堆叠填料和控制填料在聚合物基体中的水平取向,我们实现了聚合物复合材料在保持低电导率的同时,导热性能的显着提升。首先,我们改进了Hummers方法,制备了氧化石墨烯片（GO）,并同时通过二乙烯基三胺（DETA）还原/官能化以获得氨基官能化还原氧化石墨烯片（NfG）。随后NfG片通过π-π相互作用力被固定在六方氮化硼片（h-BN）的表面上,NfG片彼此之间被h-BN很好地分隔开。该杂化二维堆叠填料（NfG@h-BN）在聚合物基体中水平取向后,不仅显着提高了复合材料的导热系数（～3.409W/m·K）,而且获得了非常低的导电率（导电率<6.5×10-12 S/cm）。低导电率源自h-BN绝缘网络的嵌入,良好的分离了 NfG片,抑制了载流子的迁移。另外,纳米复合材料还表现出良好的热稳定性和粘合性能。这种特殊的结构设计将为制造高导热性和低导电性的热界面材料提供新思路。1.3在这项工作中,通过将六方氮化硼片（h-BN）和氨基化碳纳米管（CNT-NH2）填充入脂环族环氧树脂（CER）基体中,设计并制备了三种具有不同尺寸的两种填料的协同增强结构,分别如下:（a）CER/h-BN、（b）CER/h-BN@CN-NH2和（c）CER/CNT-NH2/h-BN基复合材料。在这三种种结构中,h-BN片在重力作用下沿水平方向堆叠并且填料之间相互作用。我们获得了导热性能增强的复合材料（面内导热系数～1.76 W/m·K和面外导热系数～1.09W/m·K）。复合材料的良好电绝缘性能和机械性能为其在电子封装领域的应用提供了可能。无溶剂加工流程环保、操作简单、适合大规模生产。1.4在这项工作中,我们制备了一种填充杂化多层石墨烯片（mG）/六方氮化硼片（h-BN）的新型脂环族环氧树脂（CER）基复合材料。首先,h-BN片通过多巴胺化学方法进行表面修饰,得到改性填料PDA@h-BN。聚多巴胺分子的附着改善了聚合物基体与填料之间的界面相容性。将固定含量的mG片与PDA@h-BN混合进行杂化处理,然后将杂化填料mG/h-BN@PDA加入到CER基体中。由于填料的高纵横比,聚合物基体的低粘度和重力的辅助作用,杂化填料PDA@h-BN将沿水平方向定向堆叠。经过改性、杂化处理以及水平取向,我们发现复合材料的多项性能显着增强,例如:热分解性能的提升,机械性能的增强（拉伸强度=5.50 MPa）,导热性能的提高（面外～1.27 W/m·K,面内～1.31 W/m·K）和高电绝缘性（导电率<1.5X 10-10S/cm）。2.双取向传热聚合物基导热材料:单一取向传热的聚合物基导热材料利用二维导热增强填料之间高的接触面积,有效的降低了填料之间的接触热阻,从而可以获得在某一方向上的高效热传导。可是有些场合,我们需要热量可以沿着水平以及垂直方向同时传导。传统的一维填料通常可以实现热量的各向同性传导,可是一维填料之间低的接触面积导致的高的接触热阻,往往使得材料的导热系数很低或者填料添加量很高。因此,我们试着在单一取向传热的工作基础上,同时实现水平和垂直方取向传热通道的构筑以满足特殊场合对各向同性传热性能的需求。相关工作如下所示:2.1超高纵横比导热填料的取向可以在低填料添加量的情况下高效地构建传热路径并提高复合材料的导热性能。然而,当需要各向同性的热传导时,单一取向（垂直或水平）限制了这些材料的应用。这部分工作,我们采用了一种新颖而简单的策略,以脂环族环氧树脂（CER）作为基体所制备的纳米复合材料具有垂直排列的六方氮化硼（h-BN）片和随机分散的胺基化碳纳米管（CNT-NH2）的定向三维交错互连网络。在该结构中,涂覆有磁性颗粒的h-BN薄片可以响应外部磁场,然而CNT-NH2不能。所获得的复合材料在低h-BN添加量（30 wt%）时表现出优异的垂直（～0.98W/m·K）和水平（～0.99W/m·K）导热系数,同时还具有优异的电绝缘性能（导电率<1.2×10-12 S/cm）。此外,当h-BN的负载量高于25 wt%时,显示出相近的面外和面内导热系数。红外成像测试通过以复合材料作为散热材料捕获导热材料的表面温度变化,该导热复合材料展现出了优异的散热能力以及各向同性传热功能。2.2该部分工作,我们首先赋予六方氮化硼片（h-BN）磁场响应性能,制备四氧化三铁纳米（Fe304）颗粒修饰的六方氮化硼片Fe@h-BN。随后,将Fe@h-BN与少层石墨烯片（LG）以及聚合物共混,获得的混合物先置于水平磁场环境中,使得Fe@-hBN片水平取向,由于相互作用力的存在,LG片也会水平取向。随后将外加磁场旋转90度,具有磁响应性能的Fe@h-BN片的取向方向会跟随外加磁场方向的改变而改变,由水平取向变成垂直取向,与此同时,LG片的取向方向不变。最后我们研究了所制备的六方氮化硼与少层石墨烯的定向三维交错互连网络的性能,所获得的复合材料CER/LG/Fe@hBN具有优异的水平导热系数（0.97 W/m·K）和垂直导热系数（0.85 W/m·K）。红外成像测试通过以复合材料作为散热材料捕获导热材料的表面温度变化,该导热复合材料所展现出的优异散热能力以及各向同性传热功能值得被关注。3.聚合物基导热界面粘接材料:拥有不同导热结构的导热材料的模块化设计主要包括:（a）取向传热导热材料的设计与制备和（b）取向传热导热材料之间的组装。本工作中,我们尝试用界面粘接的方式,实现各个功能模块之间的组装。块体聚合物基导热材料之间的组装主要存在界面接触不紧密从而导致传热效率低下的问题。因此我们需要一种界面粘接材料,在实现块体界面之间的界面紧密衔接时,又能块体导热材料之间的高效传热。除此之外,为实现导热功能模块组装后整体机械强度的提高,界面粘接材料的粘接强度同样不可忽视,相关工作如下所示:3.1通过乳液共混和静电自组装法,我们制备了聚（丙烯酸2-乙基己酯）/功能化石墨烯@六方氮化硼（P2EHA/f-G@h-BN）导热复合材料。在这里,自组装技术已被用于通过π-π相互作用实现了功能化石墨烯片（f-G）对六方氮化硼片（h-BN）的表面非共价键改性,制得杂化填料f-G@h-BN。功能化石墨烯表面上的极性官能团通过次级相互作用增加了杂化填料与聚合物基体之间的相互作用。杂化填料在聚合物基体中的水平取向堆叠,使复合材料具有更高的面内导热性（～1.969 W/m·K）。除此之外,所制备的复合材料同时也具有良好的粘接性能（～8.448 N）。该方法环保、操作方便、并具有大规模生产的潜在价值。3.2通过胶体共混和自组装技术,借助于次级作用力和亲水性差异,制备了功能化石墨烯层（f-G）与六方氮化硼层（h-BN）增强复合界面粘接材料。在该体系中,细乳液聚合法制备的聚（丙烯酸2-乙基己酯）（P2EHA）乳液颗粒通过自组装技术将f-G层和h-BN层连接起来。借助路易斯酸碱相互作用和π-π堆积作用提高了填料和聚合物基体之间的相容性。两种导热填料的水平取向堆叠和层压结构获得了高的面内热导系数（～4.20 W/m·K）和良好的粘接性能,并且在面内方向上具有优异的电绝缘性。4.聚合物基导热材料的模块化组装与传热模拟:本章节我们将更加关注聚合物基导热材料之间的模块化组装,同时借助有限元分析法（FEA,Finiteelementanalysis）进行传热仿真研究。我们首先分别研究了导热复合材料的水平取向结构、垂直取向结构和水平与垂直同时取向结构中二维导热填料的取向和间距对导热复合材料传热效率的影响。随后我们将这三种不同取向结构的模块组装在一起,初步探索不同导热功能模块之间的模块化组装。很多实际组装加工过程中的复杂问题并没有做十分深入全面的研究,相信在以后的工作中会继续完善该部分工作。
霍宇[5]（2019）在《离子液体作为高压锂离子电池电解液添加剂的研究》文中研究说明在5 V级高压正极材料中,Li Ni0.5Mn1.5O4因高功率和能量密度,而被认为是一种理想的商用电池材料。然而,因电解液的限制使得Li Ni0.5Mn1.5O4的应用受到阻碍,其中最大的原因之一就是目前商业用的碳酸酯类电解液电化学窗口低。当电池的工作电压达到4.5 V（vs.Li/Li+）时电解液便开始发生剧烈的氧化分解反应,阻碍Li+的正常脱嵌。因此研发与Li Ni0.5Mn1.5O4材料相匹配的耐氧化性电解液具有重要意义。离子液体具有电化学窗口宽、电导率高的特点,将其用在锂离子电池电解液中,有望解决电解液在高工作电压下易分解的问题。本文设计了一种功能化离子液体,1-腈乙基-2-甲基-3-烯丙基咪唑双（三氟甲磺酰）亚胺盐（AMCEIMTFSI）,作为电解液添加剂应用于高压锂离子电池,用于提高电解液的耐氧化性。Gaussian 09计算结果表明,与有机溶剂碳酸乙烯酯（EC）、碳酸二甲酯（DMC）相比,AMCEIMTFSI具有较高的最高占据轨道（HOMO）能量值,说明AMCEIMTFSI能优先于EC、DMC发生氧化反应,抑制EC、DMC的氧化分解,从而可以提高电解液的耐氧化性。同时,AMCEIMTFSI-Li+具有较小的结合能（-3.71 e V）,因此AMCEIMTFSI更容易迁移至正极表面并参与形成SEI膜。通过充放电循环和循环伏安法等测试1.0 mol/L Li PF6-EC/DMC/AMCEIMTFSI电解液对Li Ni0.5Mn1.5O4/Li电池电化学性能及电极材料的影响。根据测试结果可以得出:在3-5 V电压范围内,Li Ni0.5Mn1.5O4/Li电池在1.0 mol/L Li PF6-EC/DMC/10vol%AMCEIMTFSI电解液中具有最佳的循环稳定性。该电解液可以有效地抑制EC和DMC的分解,保护了Li Ni0.5Mn1.5O4正极材料结构的完整性,提高了电池的使用寿命。电化学测试结果表明:0.2C下Li Ni0.5Mn1.5O4/Li电池首次放电比容量为131.03 m Ah·g-1,50次循环后的放电比容量为126.06 m Ah·g-1,容量保持率高达96.2%;5C下平均放电比容量为109.30 m Ah·g-1,是使用空白电解液电池同倍率下平均放电比容量的1.95倍。此外,本文还将1.0 mol/L Li PF6-EC/DMC/10vol%AMCEIMTFSI电解液体系应用于Li/C电池,其首次放电比容量得到提高,且电池在循环50次后的容量保持率为95.80%,平均放电比容量在360 m Ah·g-1左右,说明在电解液中加入10vol%AMCEIMTFSI可以提高电解液与石墨的相容性,使Li/C电池具有更加优异的循环性能。
李宝伟[6]（2018）在《重气体-凝胶注模法制备多孔陶瓷工艺及理论研究》文中认为高气孔率多孔陶瓷（气孔率>80%）不仅具有陶瓷材料所特有高硬度、耐高温、耐腐蚀等优点,而且还具有比表面积高,孔径形状、孔径大小可控等特点,使其成为重要的军民两用材料,如航空航天用宽频“透波”天线罩和化学工业用催化剂载体等。因此,研究多孔陶瓷制备技术对其获得更广泛应用意义重大。本文针对目前工业界广泛应用的刚性模板法制备技术中烧结困难、污染严重等缺点,基于气体模板具有可压缩变形和可流动性以及能够释放多孔陶瓷坯体干燥与烧结过程中的内应力等特性,创新性地提出了一种基于自由基聚合、凝胶注模、表面活性剂搅拌发泡及重气体向上排气收集等基本原理来制备多孔陶瓷的新方法—重气体-凝胶注模法。通过研究搅拌发泡设备及发泡的影响因素,探索出重气体-凝胶注模技术制备多孔陶瓷材料的技术工艺路线,成功地制备出了高气孔率A1203和SiC多孔陶瓷材料,并对重气体-凝胶注模法的孔形成理论进行了探讨,得到如下结果:1.发明的重气体-凝胶注模法可用于制备多孔（包括开孔和封闭孔）A1203陶瓷和多孔SiC陶瓷等多种多孔陶瓷材料,具有工艺简单、凝胶速度快、隔绝空气彻底、孔径分布均匀、大小可控等特点。2.重气体-凝胶注模成型技术适用于制备密度在0.54 g/cm3至1.18 g/cm3范围内多孔A1203陶瓷,获得的多孔A1203陶瓷具有卓越的性能,最低密度可达0.54 g/cm3,压缩强度度达到30 MPa左右,介电常数εr为1.7,介电损耗tgδ在10-4数量级。3.Mg（N03）2烧结助剂能够抑制A1203晶粒长大,而Ti02则促进A1203晶粒生长。利用二者的差异特点,进而采用Mg（N03）2和Ti02复合烧结助剂,促进了多孔A1203陶瓷晶粒的定向生长,并提出了 A1203陶瓷晶体定向生长与控制模型。4.重气体-凝胶注模成型后反应烧结制备出的多孔SiC陶瓷微观结构呈蜂窝状,孔径尺寸约为100 μm,孔壁厚度在4～8μm之间;孔壁主要是由SiC和少量Si两相构成,其中单质Si分布于孔壁表面,而SiC存在于孔壁内部。采用高温真空可除去孔壁表面的富余Si,再用氮气将分散在孔壁内部的残余Si转化成Si3N4,可使基体内单质Si含量降低至4.8%。5.在研究重气体-凝胶注模法制备多孔SiC陶瓷的过程中,设计了 Si、C反应的专用设备,并以Si、Cu复合粉体为原料,最终确立了 Si、C反应的最低温度在1200～1250℃之间,这为Si、C反应机理分析提供了依据。6.重气体-凝胶注模成型技术的机理研究结果表明,搅拌发泡是制备多孔陶瓷的关键。调整料浆的发泡率,可以分别获得闭孔和开孔陶瓷坯体。7.基于刚性模板干燥收缩模型和试验分析结果,提出了气体模板干燥收缩模型,阐述了柔性气体模板造孔剂在多孔陶瓷干燥过程中的作用。
巩莉[7]（2018）在《典型有机物和CO2催化转化中产物选择性的调控机制》文中指出21世纪面临着重要能源危机与环境问题。将固、液、气中的废弃物资源化,不仅能够解决日益严重的环境污染问题,也能够缓解能源危机,实现可持续发展。深入解析废弃物催化转化机制,设计催化剂与条件实现产物选择性,是废弃物资源的基础与难题。本论文针对固、液、气中废弃物催化转化机制和产物选择性的关键难题,通过电化学、催化剂结构和表面修饰以及改变反应分子形态等手段,实现废弃物催化转化过程中的选择性,提高催化体系的反应效率与产物选择性,促进废弃物与污染物的资源化。本论文主要研究内容和结果如下:1.糠醛在Pt金属上电催化氧化机理和产物选择性。固体废弃物生物质中蕴含大量化学能源物质,糠醛已被美国能源部选定为30大生物质来源的平台化合物之一。与普通的化学催化转化不同,糠醛的电催化氧化可通过电势控制不同的氧化路径从而实现对产物的选择性调控。基于密度泛函理论（DFT）探究了糠醛在催化剂Pt金属催化剂表面的电催化氧化机理和产物选择性调控机制,计算了糠醛电催化氧化过程中随电势变化的动力学和热力学性质。DFT计算结果表明,糠醛在Pt（111）晶面氧化主要是通过2（3H）-呋喃酮反应中间体氧化生成产物琥珀酸,或经由2（5H）-呋喃酮作为反应中间体生成产物马来酸和马来酸酐。糠醛在Pt（111）晶面电催化氧化的反应速率主要受限于糠酸中C-OH键的形成。基于糠醛电催化氧化过程的系统研究可得糠醛氧化产物的选择性可通过电极电势进行调控。当电极电势为0.88 vvs.SHE（SHE:标准氢电极）左右时,糠醛氧化产物主要为琥珀酸;当电极氧化电势下高于0.88 V vs.SHE时,糠醛会选择性地氧化生成马来酸。以上对糠醛电催化氧化机理的系统研究可以深入解析固体废弃物生物质及其衍生物的升级转化的机理,并为调控该过程产物的选择性提供指导和有用信息。2.烷基胺分子层对Pt（111）晶面上硝基苯选择性还原的调控机理。硝基芳烃类化合物是水体中常见的有机污染物,将其选择性地转化为有价值的化学物质不仅可以降低该类物质对环境的污染,还可以生成苯胺（AN）、偶氮联苯、羟基苯胺（PHA）等物质用于化学工业生产中的染料和药物的合成。其中实现该过程产物的选择性是硝基苯类污染物催化转化的关键。金属催化剂对催化反应中产物的选择性可通过改变反应物、反应中间体在催化剂表面的吸附构型来实现。通过DFT计算发现烷基胺分子层可在Pt（1 11）晶面发生分子自组装行为,并且修饰的烷基胺自组装分子层可通过三维位阻效应实现硝基苯（NB）还原对产物PHA的选择性。DFT计算结果表明,通过改变表面烷基胺分子层的包被密度,Pt（111）晶面的烷基胺分子层所产生的的三维空间位阻效应会迫使NB分子及NB还原反应中间体垂直吸附于Pt（111）晶面。随后,Pt（111）晶面上暴露出的Pt活性位点会选择性地将还原NB为产物PHA,实现NB催化还原过程对所需产物PHA的选择性。研究结果为设计硝基苯类污染物的催化降解提供了有力支持与指导。3.硝基苯选择性催化还原生成偶氮联苯的反应机理。硝基芳香化合是水体中的有机污染物,其还原过程可产生AN、羟基苯胺以及偶氮联苯芳香化合物等。芳香族偶氮化合物广泛用于染料、食品添加剂和医药产品的生产,直接催化还原硝基芳香族化合物生成其相应的偶氮芳香族化合物的反应将是更加可控、高效和环保的方法。以Au纳米材料为模型催化剂系统研究了 NB还原过程生成AN、偶氮联苯化合物的热力学和动力学性质以及表面活性H对NB还原过程的影响。DFT计算结果表明,表面活性H可提高NB分子在Au金属催化剂上催化还原生成AN以及偶氮联苯的过程。亚硝基苯与羟基苯胺分子在Au金属催化剂表面耦合生成偶氮联苯的过程热力学性质最稳定。硝基苯在Au表面易生成偶氮联苯类化合物主要是由于NB催化还原的反应物及反应中间体在Au（111）晶面的势能面比较平坦,有助于这些分子在Au（111）晶面的移动,从而生成偶氮联苯。研究结果深化了对硝基苯选择性催化还原过程的理解。4.CO2通过HC03-在NiFe合金表面选择性催化还原。CO2通过HCO3-在NiFe合金表面选择性催化还原将CO2转化为有价值的化学用品和燃料是减少CO2排放量的有效途径之一,而可以缓解化石燃料短缺带来的能源危机。非贵金属NiFe合金纳米颗粒在二氧化碳转化中表现出良好的催化活性。因此,基于DFT理论探究了 NiFe基纳米团簇CO2催化还原成甲酸和CO的催化性能和反应机理。DFT理论结果表明,CO2还原体系中,CO2以HCOC3形式吸附在NiFe合金催化剂表面。HCO3-优选通过碳原子位与NiFe合金纳米团簇上吸附的氢原子H反应,NiFe纳米团簇对HCO3-对还原为甲酸具有良好的催化活性和选择性,Fe原子在Ni纳米团簇表面的掺杂比Fe原子在Ni纳米团簇核内掺杂的催化效果好,更能降低HCO3-还原生成甲酸过程的反应能垒。此外,DFT计算结果还表明NiFe合金纳米团簇上以及石墨烯上负载的NiFe合金纳米团簇均无法将甲酸进一步还原成甲醛。因此,CO2在NiFe纳米团簇上还原过程对甲酸具有选择性。该研究从分子水平角度剖析了 CO2在NiFe纳米团簇上的还原机理,为设计NiFe基催化材料用于二氧化碳催化转化提供了科学依据。
赵明娟[8]（2018）在《动态硫化制备PP/EPDM/镀镍玻璃纤维电磁屏蔽复合材料及其性能研究》文中研究说明随着信息技术的迅速发展,电子产品和电子通讯给人们生活带来便捷的同时,也产生了一些困扰,如电磁辐射。聚合物基电磁屏蔽复合材料因密度小、耐腐蚀性好、结构可控及加工方便等优势引起了广泛关注。动态硫化聚丙烯/三元乙丙橡胶热塑性弹性体（TPV）不仅具备传统硫化橡胶的高弹性,而且拥有热塑性塑料的良好加工性和可再回收性,广泛应用于汽车、电线电缆、建筑和医疗等领域,因此赋予其良好的电磁屏蔽效能具有重要的意义。本文采用化学镀的方法成功制备了具有较大长径比和良好导电性的镀镍玻璃纤维（NCGF）,并采用“熔融共混-注塑成型”的方法制备PP/EPDM/NCGF电磁屏蔽复合材料。在此研究基础之上,进一步探讨了热氧老化对不同填料含量下复合材料性能的影响。并通过添加抗氧剂—抗坏血酸（VC）,以改善复合材料的耐热氧老化性。此外,还制备了二氧化钛（TiO2）掺杂的PP/EPDM/NCGF复合材料,研究了NCGF协同TiO2对复合材料性能的影响。（1）采用化学镀方法成功制备了具有“核-壳”结构的NCGF。其电导率可达80 S/cm。以动态硫化PP/EPDM热塑性弹性体为基体,NCGF为导电填料,通过“熔融共混-注塑成型”的方法制备了具有屏蔽效能的PP/EPDM/NCGF复合材料。当NCGF用量为16.36vol%时,材料在满足26 dB屏蔽效能的情况下,可具备13.2 MPa的拉伸强度和126.5%的断裂伸长率。（2）热氧老化对PP/EPDM/NCGF复合材料性能产生了负面影响,主要是NCGF的金属镀层发生一定程度氧化。复合材料的逾渗值从0.789 vol%（Ni含量）增加到0.956vol%,电导率和屏蔽效能均有下降,但是NCGF含量在19.15 vol%（Ni含量1.2 vol%）之上时,复合材料依然具备20 dB以上的屏蔽效能。（3）针对PP/EPDM/NCGF电磁屏蔽复合材料耐热氧老化性能较差的问题,选用具有较强自由基清除能力的抗坏血酸（VC）作为抗氧剂以减少复合材料的氧化与降解。当VC的用量为0.2 phr时,动态硫化PP/EPDM热塑性弹性体老化前后的熔融温度、结晶温度及拉伸强度几乎无太大变化,且断裂伸长率保持率由5%提高到76.8%。引入VC的PP/EPDM/NCGF复合材料经热氧老化后,因VC可有效缓解NCGF中金属镍层的氧化,当NCGF含量为16.36vol%时,材料的屏蔽效能保持率由71%提高到95%。（4）掺杂少量纳米TiO2的PP/EPDM/NCGF复合材料,TiO2与NCGF产生明显的协同作用。复合材料的逾渗值由0.798 vol%（Ni含量）下降到0.628 vol%,电导率和电磁屏蔽效能提高,在保证20 dB以上屏蔽效能和具备大于100%断裂伸长率的基础上,NCGF的用量由16.36 vol%减少到13.47 vol%。
范宇驰,王连军,江莞[9]（2018）在《基于石墨烯的结构功能一体化氧化物陶瓷复合材料:从制备到性能》文中研究指明现代社会对于氧化物陶瓷材料的性能不断提出更高的要求,因此对于氧化物陶瓷复合材料的研究显得尤为重要。石墨烯作为一种具有卓越性能的二维碳材料,非常适合作为增强相用于提高氧化物陶瓷复合材料的力学和电性能。本文系统总结了过去十年来基于石墨烯的氧化物陶瓷复合材料的相关研究和报道,从石墨烯/氧化物陶瓷复合材料的制备、烧结、微观结构到性能进行了比较全面的介绍,从中可以看出:（1）石墨烯的引入使得氧化物陶瓷的力学性能在强度、断裂韧性、应变容忍度等方面获得全面的提升;（2）在电性能方面,石墨烯/氧化物陶瓷复合材料不仅具有低渗流阈值和良好的电导,而且其载流子类型还可以通过调节氧化物基体中的氧空位浓度来调控。因此,基于石墨烯的氧化物陶瓷复合材料有望作为一种高性能结构功能一体化陶瓷获得应用。
王梁炳[10]（2017）在《单原子催化剂的可控合成及其催化性能研究》文中提出目前,日益严重的全球能源短缺和环境污染问题已经受到国际社会和各国政府的高度关注。作为最大的发展中国家,中国面临着前所未有的能源与环境双重考验。高效催化剂的发展是解决能源与环境问题的有效途径。但是,目前广泛使用的催化剂还有很大的改进空间。单原子催化剂作为一种新型催化剂,由于其特殊的电子结构和几何结构,在小分子活化转化、有机催化、电催化等系列重要催化反应中展现出优异的活性、选择性和稳定性。单原子催化剂的催化应用以及机理研究已经成为国际催化学界的研究热点和前沿。本论文旨在发展快速、便捷、大规模的单原子催化剂合成方法,将单原子催化的概念扩展到生物酶和传统催化剂改性领域,同时将单原子催化剂应用到具有重大经济效益的反应中,并从原子分子层面深入研究催化机理,凝练出控制催化性能的关键因素,指导开发高效、廉价的新型催化体系。本论文具体包括以下几个不同体系:1.将单原子催化的概念括展到生物酶催化体系,构造CaHP04/淀粉酶复合纳米生物催化体系。由于淀粉酶具有别构效应,Ca2+被认为是催化体系中的活性控制中心。总共三种形貌的CaHPO4/淀粉酶纳米生物催化体系被合成,包括纳米花、纳米片和平行六面体结构。催化测试显示淀粉酶的生物活性受到纳米结构形貌和别构效应的双重影响。2.成功构造了负载在CoO衬底材料上的Rh单原子催化剂材料（Rh1/CoO）。将Rh1/CoO应用于氢甲酰化反应,相对于Rh纳米团簇和颗粒催化剂,发现Rh1/CoO具有更高的催化活性和对直链产物的选择性。进一步的原位谱学和理论计算共同表明,在CO和H2氛围下,可以诱导Rh单原子的结构再构,从而增强Rh单原子对烯烃的吸附。通过Rh单原子特殊的构型和配位效应,可以有效选择性生成直链产物。3.成功构造了负载在VO2衬底材料上的Rh单原子催化剂材料（Rh1/VO2）。VO2是一种特殊的金属-绝缘体相变材料。在氨硼烷水解反应中,Rh1/VO2的表观活化能随着温度的改变而改变。进一步的研究表明,活化能的改变同Rh单原子的最高占据态紧密相关,而Rh单原子的最高占据态是由VO2的物相所决定的。基于对氨硼烷水解反应机理的理解,我们进而设计并构造了非贵金属单原子催化剂,在氨硼烷水解反应中也展现出较高的活性。4.将单原子催化概念括展到非金属元素中心和传统催化剂改性,构造适用于CO2加氢的高效Co4N纳米片催化剂。Co4N纳米片催化剂是通过Co纳米片在NH3氛围下高温氨化处理得到的。相对于Co纳米片,Co4N纳米片的催化性能有了一个量级以上的提升。后续的原位谱学表明,Co4NHx是催化过程中真正的活性物相,催化剂表面富含氨基基团。氨基基团中的H原子直接加氢到CO2分子中形成HCOO*物种,特殊的反应路径使得Co4N对CO2活化转化的温度大幅下降,从而极大提升催化活性。非金属元素N可以认为是这个催化剂体系中特殊的催化中心组成部分。
二、CONTENTS OF NEW CARBON MATERIALS OF Vol.16（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、CONTENTS OF NEW CARBON MATERIALS OF Vol.16（论文提纲范文）
（1）石墨烯增韧复合陶瓷刀具材料微观断裂行为模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 陶瓷刀具的研究现状 |
| 1.1.1 Al_2O_3基陶瓷刀具材料 |
| 1.1.2 Si_3N_4基陶瓷刀具材料 |
| 1.1.3 Sialon陶瓷刀具材料 |
| 1.2 石墨烯及其复合材料研究 |
| 1.2.1 石墨烯 |
| 1.2.2 石墨烯复合材料研究 |
| 1.2.3 石墨烯复合陶瓷刀具研究 |
| 1.3 陶瓷刀具材料研究存在的问题 |
| 1.4 计算机模拟技术 |
| 1.4.1 计算机模拟技术在材料中的应用 |
| 1.4.2 计算机模拟技术方法 |
| 1.5 本课题研究目的、意义及主要内容 |
| 1.5.1 研究目的及意义 |
| 1.5.2 主要研究内容 |
| 第2章 陶瓷刀具材料断裂力学理论与建模方法 |
| 2.1 断裂力学理论 |
| 2.1.1 裂纹断裂模式 |
| 2.1.2 Giffith-Irwin裂纹扩展准则 |
| 2.1.3 裂纹扩展长度 |
| 2.2 微观组织模型构建方法 |
| 2.2.1 蒙特卡洛 |
| 2.2.2 微观组织照片法 |
| 2.2.3 Voronoi网格 |
| 2.3 微观断裂行为模拟 |
| 2.3.1 经典有限元法 |
| 2.3.2 扩展有限元法 |
| 2.3.3 内聚力单元法 |
| 2.4 内聚力单元本构关系 |
| 2.4.1 双线性本构关系 |
| 2.4.2 初始损伤判据 |
| 2.4.3 损伤演化准则 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 GA复合陶瓷刀具材料微观断裂模拟研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Voronoi网格有限元模型构建 |
| 3.3 内聚力单元 |
| 3.4 边界条件及本构模型参数设置 |
| 3.4.1 边界条件 |
| 3.4.2 内聚力单元本构参数设置 |
| 3.5 陶瓷刀具材料微观断裂行为模拟分析 |
| 3.5.1 Al_2O_3与石墨烯相界面结合强度的影响 |
| 3.5.2 石墨烯颗粒尺寸的影响 |
| 3.5.3 石墨烯体积分数的影响 |
| 3.5.4 速度载荷的影响 |
| 3.6 与实验结果对比 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 GA复合陶瓷刀具材料残余应力场下的微观断裂模拟研究 |
| 4.1 模拟流程 |
| 4.2 残余应力场对微观断裂的影响 |
| 4.2.1 参数设置 |
| 4.2.2 Al_2O_3与石墨烯相界面结合强度的影响 |
| 4.2.3 石墨烯颗粒尺寸的影响 |
| 4.2.4 石墨烯体积分数的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间主要科研成果 |
（2）三维导热网络的构筑及其环氧树脂复合材料性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 聚合物基电子封装材料应用 |
| 1.3 固体传热机理 |
| 1.3.1 聚合物材料导热机理 |
| 1.3.2 填料导热机理 |
| 1.3.3 聚合物基复合材料导热机理 |
| 1.4 聚合物基导热复合材料发展现状 |
| 1.4.1 本征型导热聚合物研究进展 |
| 1.4.1.1 控制分子链段排列 |
| 1.4.1.2 提高分子间相互作用 |
| 1.4.1.3 调控分子结构 |
| 1.4.2 填充型导热聚合物研究进展 |
| 1.4.2.1 单一填料填充型 |
| 1.4.2.2 复合填料填充型 |
| 1.4.2.3 填料取向填充型 |
| 1.4.2.3.1 水平取向 |
| 1.4.2.3.2 垂直取向 |
| 1.4.3 填料连续型导热聚合物研究进展 |
| 1.4.3.1 粉末混合模压法 |
| 1.4.3.2 预构骨架法 |
| 1.4.3.2.1 非取向导热骨架 |
| 1.4.3.2.2 垂直取向导热骨架 |
| 1.4.3.3 预构孔洞法 |
| 1.4.3.4 三维填料骨架特点 |
| 1.5 导热模型 |
| 1.6 本文研究意义、内容和创新点 |
| 1.6.1 本文的研究意义 |
| 1.6.2 本文研究内容 |
| 1.6.3 创新点 |
| 第2章 三维碳化硅纳米线导热网络的制备及其环氧树脂复合材料性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验原料与设备 |
| 2.2.2 样品制备 |
| 2.2.2.1 滤饼制备 |
| 2.2.2.2 多孔骨架制备 |
| 2.2.2.3 复合材料制备 |
| 2.2.3 测试与表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 三维SiC_w骨架制备 |
| 2.3.2 多孔SiC_w骨架及其环氧树脂复合材料形貌 |
| 2.3.3 复合材料导热性能 |
| 2.3.4 复合材料热稳定性能 |
| 2.3.5 复合材料介电性能 |
| 2.3.6 复合材料动态力学性能 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 中空氮化硼微球的制备及其环氧树脂复合材料性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验原料 |
| 3.2.2 样品制备 |
| 3.2.2.1 中空氮化硼微球制备 |
| 3.2.2.2 多孔骨架制备 |
| 3.2.2.3 复合材料制备 |
| 3.2.3 测试与表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 BNMB及复合材料微观形貌 |
| 3.3.2 压力对BNMB骨架孔隙率和取向度的影响 |
| 3.3.3 复合材料导热系数及热管理能力 |
| 3.3.4 复合材料介电性能 |
| 3.3.5 复合材料力学性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 垂直取向SiC_w/BNNS三维骨架的制备及其环氧树脂复合材料性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验原料与设备 |
| 4.2.2 样品制备 |
| 4.2.2.1 氮化硼纳米片制备 |
| 4.2.2.2 多孔骨架制备 |
| 4.2.2.3 复合材料制备 |
| 4.2.3 测试与表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 骨架及其环氧复合材料结构表征 |
| 4.3.2 复合材料导热性能 |
| 4.3.3 复合材料热管理能力 |
| 4.3.4 不同取向导热结构传热对比 |
| 4.3.5 复合材料尺寸稳定性 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 三维氧化铝多孔骨架制备及其环氧树脂复合材料性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验原料与设备 |
| 5.2.2 样品制备 |
| 5.2.3 测试与表征 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 f-Al_2O_3及其复合材料微观形貌 |
| 5.3.2 复合材料综合热学性能 |
| 5.3.3 复合材料导热性能 |
| 5.3.4 复合材料介电性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其它研究成果 |
（3）Ta1-xHfxC基超高温陶瓷的固溶反应烧结、微观结构及性能调控研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 第2章 文献综述 |
| 2.1 课题背景 |
| 2.2 热防护系统与热防护材料 |
| 2.3 超高温陶瓷的研究现状 |
| 2.3.1 硼化物超高温陶瓷 |
| 2.3.2 氮化物超高温陶瓷 |
| 2.3.3 碳化物超高温陶瓷 |
| 2.4 钽/铪系碳化物及其复合陶瓷材料的研究现状 |
| 2.4.1 二元钽/铪系碳化物的相关相关系和晶体结构 |
| 2.4.2 立方相二元钽/铪系碳化物的化学键和滑移系 |
| 2.4.3 立方相三元钽/铪系碳化物的化学键和滑移系 |
| 2.5 立方相钽/铪系碳化物的制备、烧结致密化及其烧结助剂 |
| 2.5.1 立方相过渡金属单元碳化物陶瓷粉体的制备 |
| 2.5.2 立方相二元及三元钽/铪系碳化物陶瓷的烧结致密化 |
| 2.5.3 立方相二元及三元钽/铪系碳化物陶瓷的烧结助剂 |
| 2.6 立方相钽/铪系碳化物基超高温陶瓷材料的性能 |
| 2.6.1 立方相钽/铪系碳化物的力学性能及失效行为 |
| 2.6.2 立方相钽/铪系碳化物陶瓷的热膨胀系数及导热性能 |
| 2.6.3 立方相钽/铪系碳化物基材料的抗烧蚀氧化性能 |
| 2.7 课题意义和研究内容 |
| 第3章 测试与表征 |
| 3.1 实验原料和设备 |
| 3.2 样品的测试与表征 |
| 3.2.1 相组成分析 |
| 3.2.2 化学成分分析 |
| 3.2.3 体积密度及气孔率 |
| 3.2.4 微观结构形貌分析 |
| 3.2.5 界面超微观结构 |
| 3.2.6 热导率 |
| 3.2.7 热膨胀系数 |
| 3.2.8 弯曲强度 |
| 3.2.9 弹性模量 |
| 3.2.10 高温三点弯曲强度及其模量 |
| 3.2.11 维氏硬度 |
| 3.2.12 断裂韧性 |
| 3.2.13 烧蚀表征方法 |
| 3.2.14 纳米压痕硬度及其模量 |
| 3.2.15 陶瓷表面XPS谱峰与化学态分析 |
| 3.2.16 陶瓷的拉曼光谱分析 |
| 3.2.17 理论计算 |
| 第4章 常压固相烧结Ta_(0.8)Hf_(0.2)C陶瓷固溶行为、致密化和性能研究 |
| 4.1 实验过程 |
| 4.2 实验结果与讨论 |
| 4.2.1 裂解碳含量对Ta_(0.8)Hf_(0.2)C的常压固相烧结致密化和微观结构的影响 |
| 4.2.2 Ta_(0.8)Hf_(0.2)C的原位固溶行为及固相烧结致密化机理分析 |
| 4.2.3 裂解碳含量对Ta_(0.8)Hf_(0.2)C的室温机械性能的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 Ta_(0.8)Hf_(0.2)C-SiC复相陶瓷的微观结构裁剪和性能研究 |
| 5.1 实验过程 |
| 5.2 原位生成SiC对 Ta_(0.8)Hf_(0.2)C基陶瓷的微观结构演变的影响和性能研究 |
| 5.2.1 原位反应烧结Ta_(0.8)Hf_(0.2)C-SiC复相陶瓷的相鉴定和固溶行为分析 |
| 5.2.2 原位反应烧结Ta_(0.8)Hf_(0.2)C-SiC的微观结构演变和残余应力分析 |
| 5.3 直接外加SiC对 Ta_(0.8)Hf_(0.2)C基陶瓷的微观结构演变的影响及性能研究 |
| 5.3.1 SiC含量对Ta_(0.8)Hf_(0.2)C基陶瓷的相组成、相对密度和显微结构的影响 |
| 5.3.2 SiC颗粒钉扎下Ta_(0.8)Hf_(0.2)C的固溶行为及致密化机理分析 |
| 5.3.3 SiC对 Ta_(0.8)Hf_(0.2)C陶瓷的室温热/机械性能的影响 |
| 5.3.4 SiC对 Ta_(0.8)Hf_(0.2)C陶瓷的高温热/机械性能的影响 |
| 5.3.5 SiC对 Ta_(0.8)Hf_(0.2)C陶瓷的抗烧蚀行为影响和机理分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 Cr_3C_2助剂对Ta_(1-x)Hf_xC陶瓷的液相烧结致密化的影响和性能研究 |
| 6.1 实验过程 |
| 6.2 实验结果与讨论 |
| 6.2.1 Cr_3C_2 助剂对Ta_(1-x)Hf_xC陶瓷相组成和晶胞参数的影响 |
| 6.2.2 Cr_3C_2 助剂对Ta_(1-x)Hf_xC陶瓷的烧结致密化进程及固溶行为的影响 |
| 6.2.3 Cr_3C_2 助剂对Ta_(1-x)Hf_xC陶瓷的的烧结致密化机理及性能研究 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 碳空位浓度对Ta_(1-x)Hf_xC_y陶瓷的晶胞参数、键合状态及性能的影响研究 |
| 7.1 实验过程 |
| 7.2 碳空位浓度对Ta_(1-x)Hf_xC_y陶瓷的晶胞参数、键合状态及性能的影响研究 |
| 7.2.1 碳空位浓度对Ta_(1-x)Hf_xC_y陶瓷的相组成及微观结构的影响 |
| 7.2.2 碳空位浓度对Ta_(1-x)Hf_xC_y陶瓷的微观机械性能与热学性能的影响 |
| 7.2.3 碳空位浓度对Ta_(1-x)Hf_xC_y陶瓷脆延转变、键合状态的预测与讨论 |
| 7.3 本章小结 |
| 第8章 全文总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文和研究成果 |
（4）取向结构聚合物基导热材料的设计、制备与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 论文选题的依据及研究意义 |
| 1.2 热量(Heat)的基本概念与理论 |
| 1.2.1 热量的产生 |
| 1.2.2 热量的传输 |
| 1.2.3 热量传导机理 |
| 1.3 电子封装技术 |
| 1.3.1 电子封装的概念 |
| 1.3.2 导热基板材料 |
| 1.3.3 热界面材料 |
| 1.3.4 商品化热模拟仿真软件在电子封装技术中的应用 |
| 1.4 电子封装材料 |
| 1.4.1 金属基封装材料(MMC) |
| 1.4.2 陶瓷基封装材料(CMC) |
| 1.4.3 聚合物基封装材料(PMC) |
| 1.4.4 碳-碳复合封装材料(CCC) |
| 1.5 填充型导热聚合物 |
| 1.5.1 导热填料在填充型导热聚合物基体中的分布形式 |
| 1.5.2 填充型导热聚合物导热模型 |
| 1.5.3 非球形填料填充型导热聚合物导热模型 |
| 1.6 新材料在电子封装材料领域的应用 |
| 1.6.1 石墨烯材料 |
| 1.6.2 碳纳米管材料 |
| 1.6.3 六方氮化硼材料 |
| 1.6.4 氮化硼纳米管材料 |
| 1.6.5 砷化硼材料 |
| 1.7 模块化设计 |
| 1.7.1 模块化产品的特性 |
| 1.7.2 模块化设计与材料科学 |
| 1.8 界面粘接材料在电子封装材料模块化设计中的应用 |
| 1.8.1 导热胶黏剂(TCAs) |
| 1.8.2 在已有工作基础上的延伸 |
| 1.9 本课题研究的主要内容与创新之处 |
| 第2章 实验材料、设备与方法 |
| 2.1 实验试剂与仪器 |
| 2.1.1 实验试剂 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 材料性能表征方法 |
| 2.2.1 扫描电子显微镜(SEM)表征 |
| 2.2.2 透射电子显微镜(TEM)表征 |
| 2.2.3 傅里叶变换红外光谱(FT-IR)表征 |
| 2.2.4 拉曼光谱(Raman)表征 |
| 2.2 5 X射线衍射谱(XRD)表征 |
| 2.2.6 X射线光电子能谱(XPS)表征 |
| 2.2.7 热重分析曲线(TGA) |
| 2.2.8 差示扫描量热(DSC)曲线 |
| 2.2.9 扫描探针显微镜(SPM)表征 |
| 2.2.10 Zeta电位表征 |
| 2.2.11 动态热机械分析(DMA) |
| 2.2.12 导电性能测试 |
| 2.2.13 接触角测试 |
| 2.2.14 机械性能测试 |
| 2.2.15 粘接性能测试 |
| 2.2.16 导热性能测试 |
| 2.3 改良的Hummers方法制备氧化石墨烯 |
| 2.4 氨基化还原氧化石墨烯的制备 |
| 2.5 六方氮化硼的表面羟基化改性 |
| 2.6 多巴胺化学法填料表面非共价键改性技术 |
| 2.7 重力场作用下高纵横比多维材料水平取向技术 |
| 2.8 磁场作用下磁响应材料取向技术 |
| 2.9 利用XRD技术计算填料取向度 |
| 2.10 复合材料热分解动力学研究 |
| 2.11 环氧树脂固话完全度判断 |
| 2.12 红外热成像分析技术 |
| 2.13 传热仿真软件ANSYS |
| 第3章 单一取向传热聚合物基导热材料 |
| 3.1 非共价键仿生功能化鳞片石墨的填充与各向异性导热 |
| 3.1.1 CER/PDA@graphite复合材料的设计与制备思路 |
| 3.1.2 CER/PDA@graphite复合材料的表征 |
| 3.1.3 CER/PDA@graphite复合材料的填料取向度计算 |
| 3.1.4 CER/PDA@graphite复合材料的DMA研究 |
| 3.1.5 CER/PDA@graphite复合材料的热分解性能研究 |
| 3.1.6 CER/PDA@graphite复合材料的界面粘接性能研究 |
| 3.1.7 CER/PDA@graphite复合材料的导热性能研究 |
| 3.1.8 CER/PDA@graphite复合材料的实际工作环境模拟 |
| 3.1.9 小结 |
| 3.2 六方氮化硼片和氨基碳纳米管的填充与各向异性导热 |
| 3.2.1 h-BN与CNT-NH_2填充复合材料的设计与制备思路 |
| 3.2.2 h-BN与CNT-NH_2填充复合材料的表征 |
| 3.2.3 h-BN与CNT-NH_2填充复合材料的填料取向度计算 |
| 3.2.4 h-BN与CNT-NH_2填充复合材料的热分解性能研究 |
| 3.2.5 h-BN与CNT-NH_2填充复合材料的导电性能研究 |
| 3.2.6 h-BN与CNT-NH_2填充复合材料的导热性能研究 |
| 3.2.7 h-BN与CNT-NH_2填充复合材料的机械性能研究 |
| 3.2.8 h-BN与CNT-NH_2填充复合材料的实际工作环境模拟 |
| 3.2.9 小结 |
| 3.3 多层石墨烯/聚多巴胺改性六方氮化硼的杂化填充与各向异性导热 |
| 3.3.1 mG/h-BN@PDA填充复合材料的设计与制备思路 |
| 3.3.2 mG/h-BN@PDA填充复合材料的表征 |
| 3.3.3 mG/h-BN@PDA填充复合材料的填料取向度计算 |
| 3.3.4 mG/h-BN@PDA填充复合材料的热分解性能研究 |
| 3.3.5 mG/h-BN@PDA填充复合材料的导电性能研究 |
| 3.3.6 mG/h-BN@PDA填充复合材料的导热性能研究 |
| 3.3.7 mG/h-BN@PDA填充复合材料的机械性能研究 |
| 3.3.8 mG/h-BN@PDA填充复合材料的实际工作环境模拟 |
| 3.3.9 小结 |
| 3.4 氨基官能化还原氧化石墨烯/六方氮化硼的杂化填充与各向异性导热 |
| 3.4.1 CER/NfG@h-BN复合材料的设计与制备思路 |
| 3.4.2 CER/NfG@h-BN复合材料的表征 |
| 3.4.3 CER/NfG@h-BN复合材料的填料取向度计算 |
| 3.4.4 CER/NfG@h-BN复合材料的热分解性能研究 |
| 3.4.5 CER/NfG@h-BN复合材料的导电性能研究 |
| 3.4.6 CER/NfG@h-BN复合材料的DMA研究 |
| 3.4.7 CER/NfG@h-BN复合材料的粘接性能研究 |
| 3.4.8 CER/NfG@h-BN复合材料的导热性能研究 |
| 3.4.9 CER/NfG@h-BN复合材料的实际工作环境模拟 |
| 3.4.10 小结 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 双取向传热聚合物基导热材料 |
| 4.1 定向构建三维交错氮化硼片/氨基官能化碳纳米管互联导热网络 |
| 4.1.1 CER/CNT-NH_2/Fe@hBN复合材料的设计与制备思路 |
| 4.1.2 CER/CNT-NH_2/Fe@hBN复合材料的表征 |
| 4.1.3 CER/CNT-NH_2/Fe@hBN复合材料的取向结构 |
| 4.1.4 CER/CNT-NH_2/Fe@hBN复合材料的热分解性能研究 |
| 4.1.5 CER/CNT-NH_2/Fe@hBN复合材料的导电性能研究 |
| 4.1.6 CER/CNT-NH_2/Fe@hBN复合材料的导热性能研究 |
| 4.1.7 CER/CNT-NH_2/Fe@hBN复合材料的机械性能研究 |
| 4.1.8 CER/CNT-NH_2/Fe@hBN复合材料的实际工作环境模拟 |
| 4.1.9 小结 |
| 4.2 利用磁场变换定向构建三维交错氮化硼片/少层石墨烯片互联导热网络 |
| 4.2.1 CER/LG/Fe@hBN复合材料的设计与制备思路 |
| 4.2.2 CER/LG/Fe@hBN复合材料的表征 |
| 4.2.3 CER/LG/Fe@hBN复合材料取向结构 |
| 4.2.4 CER/LG/Fe@hBN复合材料的热分解性能研究 |
| 4.2.5 CER/LG/Fe@hBN复合材料的导电性能研究 |
| 4.2.6 CER/LG/Fe@hBN复合材料的导热性能研究 |
| 4.2.7 CER/LG/Fe@hBN复合材料的机械性能研究 |
| 4.2.8 CER/LG/Fe@hBN复合材料的DMA研究 |
| 4.2.9 CER/LG/Fe@hBN复合材料的实际工作环境模拟 |
| 4.2.10 小结 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 聚合物基导热界面粘接材料 |
| 5.1 氨基官能化还原氧化石墨烯/六方氮化硼的隔离杂化结构 |
| 5.1.1 P2EHA/f-G@h-BN复合材料的设计与制备思路 |
| 5.1.2 P2EHA/f-G@h-BN复合材料的表征 |
| 5.1.3 P2EHA/f-G@h-BN复合材料的取向结构 |
| 5.1.4 P2EHA/f-G@h-BN复合材料的热分解性能分析 |
| 5.1.5 P2EHA/f-G@h-BN复合材料的导电性能研究 |
| 5.1.6 P2EHA/f-G@h-BN复合材料的导热性能研究 |
| 5.1.7 P2EHA/f-G@h-BN复合材料的界面粘接性能研究 |
| 5.1.8 P2EHA/f-G@h-BN复合材料的实际工作环境模拟 |
| 5.1.9 小结 |
| 5.2 氨基官能化还原氧化石墨烯/六方氮化硼的夹层结构 |
| 5.2.1 P2EHA/f-G/h-BN复合材料的设计与制备思路 |
| 5.2.2 P2EHA/f-G/h-BN复合材料的表征 |
| 5.2.3 P2EHA/f-G/h-BN复合材料的取向结构 |
| 5.2.4 P2EHA/f-G/h-BN复合材料的热分解性能研究 |
| 5.2.5 P2EHA/f-G/h-BN复合材料的导电性能研究 |
| 5.2.6 P2EHA/f-G/h-BN复合材料的导热性能研究 |
| 5.2.7 P2EHA/f-G/h-BN复合材料的界面粘接性能研究 |
| 5.2.8 P2EHA/f-G/h-BN复合材料的实际工作环境模拟 |
| 5.2.9 小结 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 聚合物基导热材料的模块化组装与传热模拟 |
| 6.1 有限元分析法(FEA)计算模块化导热材料传热效率 |
| 6.1.1 二维片状导热填料的水平取向 |
| 6.1.2 二维片状导热填料的垂直取向 |
| 6.1.3 二维片状导热填料的水平与垂直同时取向 |
| 6.2 不同取向结构导热材料的模块化组装 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 全文总结与展望 |
| 7.1 全文工作总结 |
| 7.2 有待进一步解决与深入研究的问题 |
| 参考文献 |
| 附录A 主要缩略清单 |
| 附录B 支持本文工作的基金项目 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（5）离子液体作为高压锂离子电池电解液添加剂的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锂离子电池的概述 |
| 1.2.1 锂离子电池的发展 |
| 1.2.2 锂离子电池的工作原理 |
| 1.2.3 锂离子电池分类及特点 |
| 1.3 锂离子电池组成 |
| 1.3.1 正极材料 |
| 1.3.2 负极材料 |
| 1.3.3 隔膜 |
| 1.3.4 电解液 |
| 1.3.4.1 有机溶剂 |
| 1.3.4.2 锂盐 |
| 1.3.4.3 添加剂 |
| 1.4 高压电解液添加剂的研究进展 |
| 1.4.1 含硼类添加剂 |
| 1.4.2 有机磷类添加剂 |
| 1.4.3 含硫类添加剂 |
| 1.4.4 离子液体添加剂 |
| 1.4.4.1 咪唑基离子液体 |
| 1.4.4.2 吡唑基离子液体 |
| 1.4.4.3 吡咯基离子液体 |
| 1.4.4.4 季铵盐类离子液体 |
| 1.5 本课题研究意义及内容 |
| 1.5.1 研究意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验药品 |
| 2.2 实验仪器与设备 |
| 2.3 离子液体结构表征 |
| 2.3.1 红外光谱分析 |
| 2.3.2 核磁共振分析 |
| 2.4 电解液的配制 |
| 2.5 电解液电导率测试 |
| 2.6 电极材料的制备 |
| 2.7 电池的制备 |
| 2.8 电池电化学性能测试 |
| 2.8.1 充放电循环测试 |
| 2.8.2 交流阻抗测试(EIS) |
| 2.8.3 循环伏安测试(CV) |
| 2.9 X射线光电子能谱分析(XPS) |
| 2.10 扫描电子显微镜(SEM) |
| 第三章 AMCEIMTFSI的氧化稳定性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 前线轨道能量计算 |
| 3.3 溶剂分子与Li+结合能计算 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于AMCEIMTFSI电解液的电化学性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 1-腈乙基-2-甲基-3-烯丙基咪唑双(三氟甲磺酰)亚胺盐的制备 |
| 4.2.1 实验装置 |
| 4.2.2 离子液体AMCEIMTFSI制备 |
| 4.3 离子液体AMCEIMTFSI结构表征 |
| 4.3.1 红外光谱分析 |
| 4.3.2 核磁共振分析 |
| 4.4 离子液体AMCEIMTFSI物性分析 |
| 4.4.1 黏度测试 |
| 4.4.2 电导率测试 |
| 4.5 LiPF_6-EC/DMC/AMCEIMTFSI电解液的性能研究 |
| 4.5.1 电解液电导率测试 |
| 4.5.2 LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4/Li电池首次充放电测试 |
| 4.5.3 LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4/Li电池充放电循环测试 |
| 4.5.4 LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4/Li电池倍率性能测试 |
| 4.5.5 LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4/Li电池交流阻抗测试 |
| 4.5.6 LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4/Li电池循环伏安测试 |
| 4.5.7 LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4正极扫描电镜分析 |
| 4.5.8 LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4正极X射线光电子能谱分析 |
| 4.6 AMCEIMTFSI对石墨电极循环性能的影响 |
| 4.6.1 Li/C电池电化学性能测试 |
| 4.6.2 Li/C电池首次充放电测试 |
| 4.6.3 Li/C电池充放电循环测试 |
| 4.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间所取得的相关科研成果 |
| 致谢 |
（6）重气体-凝胶注模法制备多孔陶瓷工艺及理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 多孔陶瓷的结构 |
| 1.2 多孔陶瓷的制备方法 |
| 1.3 高气孔率多孔陶瓷的应用 |
| 1.4 本课题选题的研究内容和选题的意义 |
| 1.4.1 课题研究的目的和意义 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 1.5 参考文献 |
| 第二章 实验原材料和研究方法 |
| 2.1 实验原材料 |
| 2.2 研究方法 |
| 2.2.1 制备方法 |
| 2.2.2 工艺路线 |
| 2.2.3 测试方法 |
| 第三章 重气体-凝胶注模法制备多孔Al_2O_3陶瓷与性能研究 |
| 3.1 重气体-凝胶注模法成型原理 |
| 3.2 多孔Al_2O_3陶瓷的制备 |
| 3.2.1 Al_2O_3陶瓷料浆的制备 |
| 3.2.2 搅拌发泡的影响因素 |
| 3.2.3 料浆发泡率对料浆流变性的影响 |
| 3.2.4 凝胶速率影响因素研究 |
| 3.2.5 干燥过程对成型工艺的影响 |
| 3.2.6 干素坯微观结构影响因素研究 |
| 3.2.7 多孔Al_2O_3陶瓷烧结 |
| 3.2.8 力学性能与介电性能 |
| 3.3 多孔Al_2O_3陶瓷晶粒定向生长机理分析及生长模型 |
| 3.4 本章小结 |
| 3.5 参考文献 |
| 第四章 重气体-凝胶注模法制备多孔SiC陶瓷制备研究 |
| 4.1 多孔SiC陶瓷的制备 |
| 4.1.1 多孔SiC陶瓷的坯体制备 |
| 4.1.2 多SiC陶瓷碳化处理 |
| 4.1.3 多孔碳前驱体的配置 |
| 4.1.4 多孔SiC坯体二次碳化 |
| 4.1.5 多SiC陶瓷的反应烧结制备 |
| 4.1.6 多孔SiC陶瓷的后处理 |
| 4.2 性能表征 |
| 4.2.1 耐氧化性 |
| 4.2.2 力学性能 |
| 4.3 Si、C反应机理的研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 4.5 参考文献 |
| 第五章 重气体-凝胶注模法制备多孔陶瓷孔形成理论研究 |
| 5.1 模板在高气孔率多孔陶瓷制备的作用机理分析 |
| 5.2 发泡率对多孔陶瓷微观结构的影响及演变过程分析 |
| 5.3 重气体-凝胶注模孔结构特征研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 5.5 参考文献 |
| 第六章 结论和创新点 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 致谢 |
| 作者在学期内取得的学术成果 |
（7）典型有机物和CO2催化转化中产物选择性的调控机制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 研究概述 |
| 1.2 固体废弃物的催化转化 |
| 1.2.1 生物质资源化 |
| 1.2.2 糠醛资源化 |
| 1.2.3 糠醛选择性 |
| 1.3 水中污染物催化转化的研究进展 |
| 1.3.1 水体污染物催化转化方法简介 |
| 1.3.1.1 污染物的催化氧化 |
| 1.3.1.2 污染物的催化还原 |
| 1.3.2 硝基芳烃类污染物的催化转化 |
| 1.3.2.1 硝基芳烃类污染物的催化还原机理 |
| 1.3.2.2 硝基芳烃类污染物的催化还原选择性 |
| 1.4 CO_2化学催化转化的研究进展 |
| 1.4.1 CO_2化学催化转化方法 |
| 1.4.2 CO_2催化加氢机理 |
| 1.4.3 CO_2催化加氢技术展望 |
| 1.5 本文的研究内容、目的和意义 |
| 1.5.1 本文的研究内容 |
| 1.5.2 研究目的和意义 |
| 参考文献 |
| 第二章 糠醛在Pt金属上电催化氧化机理和产物选择性 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 模型建立与计算方法 |
| 2.2.1 DFT方法 |
| 2.2.2 模型建立与计算 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 糠醛氧化机理的推测 |
| 2.3.2 糠醛氧化反应中反应物、反应中间体以及产物分子的吸附 |
| 2.3.3 糠醛在Pt(111)晶面电催化氧化的热力学性质 |
| 2.3.4 糠醛在Pt(111)晶面电催化氧化的初始反应步骤 |
| 2.3.5 糠醛电催化氧化过程的反应势能图 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 烷基胺分子层对Pt(111)晶面上硝基苯选择性还原的调控机理 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 模型建立与计算方法 |
| 3.2.1 DFT方法 |
| 3.2.2 模型建立与计算 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 烷基胺分子层在Pt(111)晶面的分子自组装 |
| 3.3.2 NB分子在烷基胺修饰的Pt(111)晶面上的催化还原 |
| 3.3.2.1 NB、NSB、PHA和AN分子在烷基胺修饰Pt(111)晶面的吸附 |
| 3.3.2.2 NB分子在烷基胺修饰的Pt(111)晶面上催化还原的热力学性质 |
| 3.3.3 NB分子催化还原过程产物选择性的调控机制 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 硝基苯选择性催化还原生成偶氮联苯的反应机理 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 模型建立与计算方法 |
| 4.2.1 DFT方法 |
| 4.2.2 模型建立与计算 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 NB及关键反应中间体在Au(111)晶面的吸附 |
| 4.3.2 NB分子在Au(111)晶面催化还原 |
| 4.3.3 表面活性H的作用 |
| 4.3.4 Au(111)晶面对产物的选择性调控 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 CO_2通过HCO_3~-在NiFe合金表面选择性催化还原 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 模型建立与计算方法 |
| 5.2.1 DFT计算方法 |
| 5.2.2 模型建立与计算 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 H_2和HCO_3~-在Ni_(13)、NiFe纳米团簇上的吸附与活化 |
| 5.3.2 Ni@Ni_(11)Fe和Fe@Ni_(12)纳米团簇催化还原HCO_3~-生成甲酸和CO |
| 5.3.2.1 Ni@Ni_(11)Fe和Fe@Ni_(12)纳米团簇催化还原HCO_3~-生成甲酸 |
| 5.3.2.2 Ni@Ni_(11)Fe和Fe@Ni_(12)纳米团簇催化还原HCO_3~-生成CO |
| 5.3.3 NiFe基催化剂催化还原甲酸生成甲醛 |
| 5.3.3.1 甲酸在Ni@Ni_(11)Fe和Fe@Ni_(12)纳米团簇上上还原生成甲醛 |
| 5.3.3.2 石墨烯负载的NiFe合金纳米团簇催化还原甲酸生成甲醛 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文 |
（8）动态硫化制备PP/EPDM/镀镍玻璃纤维电磁屏蔽复合材料及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 电磁屏蔽及电磁屏蔽材料 |
| 1.1.1 电磁屏蔽概述 |
| 1.1.2 电磁屏蔽材料 |
| 1.2 导电聚合物复合材料在电磁屏蔽领域中的应用 |
| 1.2.1 导电聚合物复合材料的导电填料类型 |
| 1.2.2 导电聚合物复合材料的结构设计 |
| 1.3 动态硫化热塑性弹性体 |
| 1.3.1 动态硫化热塑性弹性体的定义 |
| 1.3.2 动态硫化热塑性弹性体的制备技术 |
| 1.3.3 动态硫化热塑性弹性体基导电复合材料 |
| 1.3.4 动态硫化热塑性弹性体的热氧老化行为 |
| 1.4 本论文的选题意义和主要研究内容 |
| 1.4.1 本论文的目的和意义 |
| 1.4.2 本论文的主要研究内容 |
| 第二章 PP/EPDM/NCGF复合材料的制备及性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验原料与设备 |
| 2.2.2 PP/EPDM/NCGF电磁屏蔽复合材料的制备 |
| 2.2.3 测试与表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 NCGF的结构与性能 |
| 2.3.2 PP/EPDM/NCGF复合材料的结构与性能 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 热氧老化对PP/EPDM/NCGF复合材料性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验原料与仪器 |
| 3.2.2 PP/EPDM/NCGF复合材料的热氧老化实验 |
| 3.2.3 测试与表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 热氧老化对复合材料宏观性能的影响 |
| 3.3.2 热氧老化对复合材料微观结构的影响 |
| 3.3.3 热氧老化对复合材料性能影响的机理解释 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 抗坏血酸对PP/EPDM/NCGF复合材料性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验原料与设备 |
| 4.2.2 VC掺杂PP/EPDM/NCGF复合材料的制备 |
| 4.2.3 VC掺杂PP/EPDM/NCGF复合材料的热氧老化实验 |
| 4.2.4 测试与表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 VC对复合材料热氧老化前后宏观性能的影响 |
| 4.3.2 VC对复合材料热氧老化前后微观结构的影响 |
| 4.3.3 VC对复合材料热氧老化前后性能影响的机理解释 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 TiO_2掺杂PP/EPDM/NCGF复合材料的制备及性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验原料与设备 |
| 5.2.2 TiO_2掺杂PP/EPDM/NCGF复合材料的制备 |
| 5.2.3 测试与表征 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 TiO_2掺杂PP/EPDM/NCGF复合材料的微观形貌 |
| 5.3.2 TiO_2掺杂PP/EPDM/NCGF复合材料的导电性能 |
| 5.3.3 TiO_2掺杂PP/EPDM/NCGF复合材料的电磁屏蔽效能 |
| 5.3.4 TiO_2掺杂PP/EPDM/NCGF复合材料的力学性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（9）基于石墨烯的结构功能一体化氧化物陶瓷复合材料:从制备到性能（论文提纲范文）
| 1 石墨烯及石墨烯复合陶瓷粉体的制备 |
| 1.1 机械剥离法 |
| 1.2 异相沉积法 |
| 2 石墨烯/陶瓷复合材料的烧结及微观结构 |
| 2.1 主要烧结技术 |
| 2.2 石墨烯/陶瓷复合材料的微观结构 |
| 3 石墨烯/陶瓷复合材料的性能 |
| 3.1 力学性能 |
| 3.2 电学性能 |
| 4 总结与展望 |
| 我与严东生先生 |
（10）单原子催化剂的可控合成及其催化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 单原子催化剂的合成 |
| 1.2.1 浸渍法 |
| 1.2.2 刻蚀法 |
| 1.2.3 光辅助合成法 |
| 1.2.4 金属有机框架辅助合成法 |
| 1.3 单原子催化剂的表征方法 |
| 1.3.1 扫描隧道显微镜(STM) |
| 1.3.2 球差校正扫描透射电子显微镜 |
| 1.3.3 探针分子红外光谱 |
| 1.3.4 X射线吸收光谱(XAS) |
| 1.4 单原子催化剂的应用 |
| 1.4.1 催化活化小分子 |
| 1.4.2 有机催化 |
| 1.4.3 电化学催化 |
| 1.5 单原子催化剂概念的扩展 |
| 1.6 本论文的研究目的和研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 基于别构效应的单中心离子纳米生物催化体系 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂 |
| 2.2.2 样品制备 |
| 2.2.3 催化测试 |
| 2.2.4 仪器设备 |
| 2.3 分析与讨论 |
| 2.3.1 催化剂结构表征 |
| 2.3.2 催化性能测试 |
| 2.3.3 催化机理分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 Rh_1/CoO单原子催化剂用于氢甲酰化反应的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 样品制备 |
| 3.2.2 样品表征及原位谱学测试 |
| 3.2.3 催化测试 |
| 3.2.4 仪器设备 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 样品合成和表征 |
| 3.3.2 氢甲酰化催化测试 |
| 3.3.3 反应底物分子同0. 2%Rh/CoO样品相互作用 |
| 3.3.4 理论计算 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 负载型Rh单原子催化氨硼烷水解 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 样品制备 |
| 4.2.2 表征方法 |
| 4.2.3 催化测试 |
| 4.2.4 DFT计算 |
| 4.2.5 仪器设备 |
| 4.3 分析与讨论 |
| 4.3.1 样品的合成和结构表征 |
| 4.3.2 NH_3BH_3产氢反应催化性能 |
| 4.3.3 NH_3BH_3产氢反应催化机理研究 |
| 4.3.4 拓展实验 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 在Co纳米片中引入N元素并应用于CO_2加氢反应 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 试剂材料 |
| 5.2.2 样品合成以及表征 |
| 5.2.3 催化测试 |
| 5.2.4 原位机理测试 |
| 5.2.5 仪器设备 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 Co_4N纳米片的合成以及结构表征 |
| 5.3.2 Co_4N纳米片在CO_2加氢中的催化性能 |
| 5.3.3 Co_4N纳米片在H_2氛围下形成Co_4NH_x物相 |
| 5.3.4 Co_4N纳米片优异催化性能的机理研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 致谢 |
| 在读期间已取得的科研成果 |
四、CONTENTS OF NEW CARBON MATERIALS OF Vol.16（论文参考文献）
- [1]石墨烯增韧复合陶瓷刀具材料微观断裂行为模拟研究[D]. 张永鹏. 齐鲁工业大学, 2020(02)
- [2]三维导热网络的构筑及其环氧树脂复合材料性能研究[D]. 肖超. 中国科学技术大学, 2020(01)
- [3]Ta1-xHfxC基超高温陶瓷的固溶反应烧结、微观结构及性能调控研究[D]. 张步豪. 中国科学院大学(中国科学院上海硅酸盐研究所), 2020(03)
- [4]取向结构聚合物基导热材料的设计、制备与性能研究[D]. 苏政. 中国科学技术大学, 2019
- [5]离子液体作为高压锂离子电池电解液添加剂的研究[D]. 霍宇. 河北工业大学, 2019
- [6]重气体-凝胶注模法制备多孔陶瓷工艺及理论研究[D]. 李宝伟. 大连交通大学, 2018(08)
- [7]典型有机物和CO2催化转化中产物选择性的调控机制[D]. 巩莉. 中国科学技术大学, 2018(11)
- [8]动态硫化制备PP/EPDM/镀镍玻璃纤维电磁屏蔽复合材料及其性能研究[D]. 赵明娟. 中北大学, 2018(08)
- [9]基于石墨烯的结构功能一体化氧化物陶瓷复合材料:从制备到性能[J]. 范宇驰,王连军,江莞. 无机材料学报, 2018(02)
- [10]单原子催化剂的可控合成及其催化性能研究[D]. 王梁炳. 中国科学技术大学, 2017(02)