復(fù)合型炭系電熱涂料和炭膜與超薄炭片及熱致變色的研究.pdf

1、電熱涂料是當(dāng)前特種功能涂料領(lǐng)域研究的一個(gè)熱點(diǎn)，但目前國(guó)內(nèi)外研制成的電熱涂料主要存在其表面發(fā)熱溫度不高、涂層易脫落和填料易氧化等缺陷。為了研制出性能優(yōu)異、用途更廣的導(dǎo)電發(fā)熱涂層，開(kāi)展了本論文的研究工作。 在對(duì)國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)調(diào)研和分析討論的基礎(chǔ)上，本文通過(guò)研究不同導(dǎo)電填料對(duì)電熱涂料導(dǎo)電性和電熱性的影響，確定出實(shí)驗(yàn)所需的主要填料。研究中采用復(fù)合型炭系填料、改性酚醛樹(shù)脂以及助溶劑經(jīng)機(jī)械混合和不等溫固化制成耐高溫、導(dǎo)電發(fā)熱性能優(yōu)良的復(fù)合型

2、炭系電熱涂料，并對(duì)該涂料進(jìn)行綜合測(cè)試和分析討論。在國(guó)內(nèi)首次制備出由炭系填料與炭纖維互相匹配構(gòu)成的具有三維空間網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)電粒子鏈結(jié)構(gòu)的電熱涂層。結(jié)果表明，這種結(jié)構(gòu)的涂層更利于導(dǎo)電和發(fā)熱，其室溫體積電阻率為0.15～0.20Ωcm ；酚醛樹(shù)脂改性后制得的電熱涂料，其耐熱溫度可達(dá)290 ℃左右，使常用有機(jī)電熱涂料的耐熱性能有了顯著提高。本研究還采用在炭系粉料和炭纖維中添加改性酚醛樹(shù)脂制成涂料，用涂覆法成型待其干燥后再碳化制得電熱炭膜，或?qū)⑵浞哿现?/p>

3、接熱壓成型后碳化制得電熱超薄炭片。研究發(fā)現(xiàn)電熱炭膜與超薄炭片形成了緊密堆積的炭網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其室溫體積電阻率為0.97 ×10 -2 ～2.64 ×10 -2Ωcm，使炭膜與超薄炭片產(chǎn)生了優(yōu)異的電熱特性，同時(shí)還解決了電熱涂料耐熱性不強(qiáng)，涂層易脫落等問(wèn)題。經(jīng)抗氧化防護(hù)處理后的電熱炭膜與超薄炭片在低電壓下發(fā)熱溫度高，突破了現(xiàn)有電熱涂料的表面發(fā)熱溫度，理論上在一定的還原氣氛等條件下，其表面發(fā)熱溫度可達(dá)2000 ℃以上。此外，還可將超薄炭片制成可拆