聚苯胺導(dǎo)電復(fù)合材料產(chǎn)熱規(guī)律及電阻焊接工藝研究.pdf

1、本文以鹽酸作為摻雜劑合成了導(dǎo)電聚苯胺納米纖維，考察了溶液pH值、苯胺與過硫酸銨配比和苯胺濃度等因素對聚合物結(jié)構(gòu)和性能的影響。以導(dǎo)電聚苯胺作為導(dǎo)電填料制備了聚苯胺導(dǎo)電復(fù)合材料，研究了導(dǎo)電填料配比對導(dǎo)電復(fù)合材料性能的影響，探索了不同配比的導(dǎo)電復(fù)合材料的電阻發(fā)熱規(guī)律。并以此導(dǎo)電復(fù)合材料制備電阻片元件進(jìn)行塑料電阻焊接實(shí)驗(yàn)，對焊接過程進(jìn)行監(jiān)控，探究焊接電壓和焊接時間對焊接強(qiáng)度的影響，得到最優(yōu)焊接工藝條件。采用有限元模擬軟件對焊接過程溫度場進(jìn)行模擬

2、，研究焊件在焊接過程中溫度場的分布及其變化規(guī)律，并通過實(shí)際焊接實(shí)驗(yàn)的發(fā)熱規(guī)律來驗(yàn)證模擬結(jié)果。
　　本文采用化學(xué)氧化法合成聚苯胺，通過熔融共混方法制備了導(dǎo)電復(fù)合材料。通過紅外光譜（FTIR）、四探針測試儀、掃描電鏡（SEM）來研究聚苯胺及其復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)、性能及微觀形貌，利用動態(tài)熱機(jī)械分析儀（DMA）研究復(fù)合材料的熱性能和力學(xué)性能。研究表明，溶液pH值、苯胺與過硫酸銨配比和苯胺濃度均是合成聚苯胺性能的主要影響因素。隨pH值降低，聚苯

3、胺導(dǎo)電性能逐漸增強(qiáng)，其結(jié)構(gòu)差異明顯，微觀形貌也發(fā)生了顯著變化；隨著過硫酸銨濃度的不斷增加聚苯胺的電導(dǎo)率呈非線性變化，其形貌由片狀團(tuán)聚結(jié)構(gòu)向纖維狀過渡；隨著苯胺濃度的增加，聚苯胺電導(dǎo)率呈下降趨勢，同時聚苯胺纖維直徑有所增加。導(dǎo)電復(fù)合材料的電導(dǎo)率隨導(dǎo)電填料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加而增大，配比相同時以PP作為基體的樣片比ABS作為基體的導(dǎo)電性能好；通過發(fā)熱曲線可以發(fā)現(xiàn)復(fù)合材料的產(chǎn)熱性能隨導(dǎo)電填料質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加而增強(qiáng)，并且相同配比下的樣片以PP作為基體要比

4、 ABS作為基體產(chǎn)熱性能更好；通過動態(tài)熱力學(xué)分析可知，同時加入有機(jī)和無機(jī)填料其力學(xué)性能較好。
　　本文探討了焊接過程中各電阻片隨溫度變化其電阻率變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)隨著溫度升高各電阻片的電阻率呈下降趨勢，為負(fù)溫度系數(shù)熱敏材料；研究了塑料焊接過程中電阻片產(chǎn)熱特性，并根據(jù)產(chǎn)熱規(guī)律選出電阻片的焊接電壓；考察焊接時間對焊接接頭性能的影響，發(fā)現(xiàn)適當(dāng)增加焊接時間可以提高焊接件的強(qiáng)度，而焊接時間過長又會導(dǎo)致焊接區(qū)溫度過高，使得焊接件遭到破壞而影響焊接