氧化石墨-聚合物復(fù)合材料的熱電性能研究.pdf

1、相比無(wú)機(jī)半導(dǎo)體熱電材料，有機(jī)高分子材料資源豐富，易于加工成型，密度低且不易被腐蝕，尤其是低熱導(dǎo)率的特點(diǎn)為其在熱電材料的應(yīng)用領(lǐng)域開(kāi)拓了空間。本文全面調(diào)研了有關(guān)熱電材料的公開(kāi)文獻(xiàn)，評(píng)述了有機(jī)聚合物及其復(fù)合材料在熱電材料領(lǐng)域的研究進(jìn)展。
　　 本文分別以絕緣高分子尼龍6，導(dǎo)電高分子聚苯胺及聚吡咯為基體，以氧化石墨為填料，制得了氧化石墨/尼龍6，氧化石墨/聚苯胺及氧化石墨/聚吡咯復(fù)合材料。同時(shí)，以熱膨脹氧化石墨得到的導(dǎo)電納米石墨微片為填

2、料制得納米石墨微片/聚苯胺復(fù)合材料。本文探討了上述四種復(fù)合材料的熱電性能，并試驗(yàn)了還原處理對(duì)氧化石墨/聚苯胺復(fù)合材料熱電性能的影響。
　　 本文證實(shí)，氧化石墨在氧化石墨/尼龍6復(fù)合材料的制備過(guò)程中因高溫條件被還原為導(dǎo)電填料，致使尼龍6從絕緣體轉(zhuǎn)變?yōu)榘雽?dǎo)體，從而尼龍6的熱電性能被極大程度地改良，熱電優(yōu)值達(dá)到9.45×10-6;氧化石墨因與單體間存在相互作用力而分別對(duì)苯胺和吡咯的聚合過(guò)程發(fā)揮著模板作用，使得分子鏈有序地生成及堆積，載

3、流子遷移率增大，故電導(dǎo)率和Seebeck系數(shù)同時(shí)增大。復(fù)合材料仍然維持著各自基體低熱導(dǎo)率的特性，熱電優(yōu)值分別達(dá)到4.86×10-4和7.66×10-4;納米石墨微片可以提高聚苯胺基體的熱電性能，但是所得復(fù)合材料不及氧化石墨/聚苯胺復(fù)合材料的熱電性能;氧化石墨/聚苯胺復(fù)合材料經(jīng)還原處理后表現(xiàn)出下降的熱電性能，歸因于聚苯胺氧化水平及質(zhì)子酸摻雜水平降低引起的電導(dǎo)率的降低。
　　 本文證實(shí)了氧化石墨作為一種二維結(jié)構(gòu)的功能性材料，不僅自身