学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

不同直径和种类多壁碳纳米管对正十八烷相变性能影响的研究

作　者: 苏俊敏
导　师: 张兴祥
学　校: 天津工业大学
专　业: 材料学
关键词: 多壁碳纳米管正十八烷相变性能热焓效率
分类号: TB383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 100次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

具有不同相态(主要包括气态、液态和固态等)的同一种物质在不同相态之间的相互转变称为相转变,这种物质称为相变材料(Phase Change Materials,PCM)。相变过程中,相变材料以潜热的形式吸收或释放大量的热能,并且其温度基本保持不变。正十八烷具有较高的相变潜热,以及无明显过冷现象、无毒、无腐蚀性等优点,因而是一种性能良好的相变材料。本文将不同直径、不同种类的多壁碳纳米管(Multi-walled Carbon Nanotubes,MWNTs)添加到正十八烷中,研究添加了碳纳米管的混合物在相变性能上的变化。将不同规格的多壁碳纳米管在50℃时与液态正十八烷充分搅拌混合,为了这两种物质混合更加均匀,超声振荡1小时,然后真空干燥,将制得的样品通过傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、差示扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TG)、透射电子显微镜(TEM)和物理吸附仪(B.E.T)等测试方法的分析,得到如下的研究结论:对添加不同直径多壁碳纳米管的混合物进行分析,结果表明,多壁碳纳米管含量较高时,多壁碳纳米管的加入降低了熔融温度和结晶温度,也降低了热焓效率,但提高了热稳定性。在直径相同时,添加量越多,热焓效率越低,在添加量相同时,多壁碳纳米管直径越小,热焓效率越低。多壁碳纳米管含量较低时,多壁碳纳米管的加入也降低了热焓效率。对添加不同官能团多壁碳纳米管的混合物进行分析,结果表明,未官能团化的多壁碳纳米管、羟基化多壁碳纳米管、羧基化多壁碳纳米管的加入对于正十八烷的熔融温度和结晶温度都产生了影响,都降低热焓效率。随着多壁碳纳米管添加量越多,热焓效率下降的越快。官能团的种类对混合物的热焓效率没有明显影响,但是否含有官能团对热焓效率有显著影响。结果表明,多壁碳纳米管表面对于正十八烷的吸附是造成热焓效率下降的主要原因,填充到多壁碳纳米管内部的正十八烷只占很低的比例。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章绪论  10-26
  1.1 碳纳米管的结构  10-11
  1.2 碳纳米管的性能  11-12
    1.2.1 电磁性能  11
    1.2.2 力学性能  11-12
    1.2.3 场发射性能  12
    1.2.4 光学性能  12
  1.3 碳纳米管的制备  12-14
    1.3.1 石墨电弧法  12-13
    1.3.2 催化热解法  13
    1.3.3 激光蒸发法  13-14
  1.4 碳纳米管的纯化与开口  14-15
    1.4.1 碳纳米管的纯化  14
    1.4.2 碳纳米管的开口  14-15
  1.5 碳纳米管的填充  15-18
    1.5.1 碳纳米管的填充方法—毛细管作用填充  15-17
    1.5.2 碳纳米管的填充方法—原位填充  17-18
  1.6 碳纳米管的吸附  18-20
    1.6.1 碳纳米管作为气相吸附剂  18-19
    1.6.2 碳纳米管作为液相吸附剂  19-20
  1.7 碳纳米管的应用  20-22
    1.7.1 碳纳米管复合材料  20
    1.7.2 电子材料方面  20-21
    1.7.3 贮能、贮气材料  21
    1.7.4 催化剂材料  21
    1.7.5 医学方面  21
    1.7.6 军事方面  21-22
  1.8 相变蓄热材料  22-25
    1.8.1 蓄热方式  22
    1.8.2 蓄热材料  22-23
    1.8.3 石蜡类相变蓄热材料  23-25
  1.9 本课题研究背景、内容和意义  25-26
    1.9.1 本课题研究意义  25
    1.9.2 本课题研究背景及问题的提出  25-26
第二章实验原料与方法  26-40
  2.1 实验试剂及原料  26
  2.2 实验仪器  26-27
  2.3 试样制备  27
  2.4 测试与表征  27-29
    2.4.1 透射电子显微镜  27-28
    2.4.2 热重分析  28
    2.4.3 差示扫描量热  28
    2.4.4 物理吸附仪  28
    2.4.5 傅里叶变换红外光谱  28-29
    2.4.6 X射线衍射仪  29
  2.5 正十八烷基本性能数据及分析  29-32
    2.5.1 正十八烷表面张力  29-30
    2.5.2 正十八烷DSC分析  30-31
    2.5.3 正十八烷FTIR分析  31
    2.5.4 正十八烷TG分析  31-32
  2.6 多壁碳纳米管基本性能数据及分析  32-38
    2.6.1 多壁碳纳米管TEM分析  32-34
    2.6.2 多壁碳纳米管XRD分析  34
    2.6.3 多壁碳纳米管FTIR分析  34-35
    2.6.4 多壁碳纳米管TG分析  35-38
  2.7 不同多壁碳纳米管的比表面积  38-40
    2.7.1 不同直径多壁碳纳米管的比表面积  38
    2.7.2 不同种类多壁碳纳米管的比表面积  38-40
第三章不同直径和含量多壁碳纳米管对正十八烷相变性能的影响  40-50
  3.1 不同直径和高含量多壁碳纳米管对正十八烷相变性能的影响  41-47
    3.1.1 添加了不同直径多壁碳纳米管的混合物的FTIR分析  41-43
    3.1.2 添加了不同直径多壁碳纳米管的混合物的DSC分析  43-45
    3.1.3 添加了不同直径多壁碳纳米管的混合物的TG分析  45-47
  3.2 不同直径和低含量多壁碳纳米管对正十八烷相变性能的影响  47-48
  3.3 结论  48-50
第四章不同种类和含量多壁碳纳米管对正十八烷相变性能的影响  50-56
  4.1 不同含量多壁碳纳米管(MWNTs)对正十八烷相变性能的影响  50-51
  4.2 不同含量羟基化多壁碳纳米管(MWNTs-OH)对正十八烷相变性能的影响  51-52
  4.3 不同含量羧基化多壁碳纳米管(MWNTs-COOH)对正十八烷相变性能的影响  52-54
  4.4 三种不同类型的MWNTs对正十八烷相变性能的影响  54-55
  4.5 结论  55-56
第五章结论  56-58
  5.1 研究结论  56-57
  5.2 未来研究重点  57-58
参考文献  58-65
发表论文和参加科研情况  65-66
致谢  66

不同直径和种类多壁碳纳米管对正十八烷相变性能影响的研究

内容摘要

全文目录

相似论文