編號(hào)：NMJS09017
篇名：石墨烯/碳納米管復(fù)合電熱膜制備過程工藝優(yōu)化及預(yù)測(cè)模型
作者：楊春梅 孫國(guó)玉 田心池 曲文 張子浩 張佳薇
關(guān)鍵詞： 石墨烯 碳納米管 復(fù)合電熱膜制備 工藝優(yōu)化
機(jī)構(gòu)： 東北林業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院
摘要： 目的本文利用響應(yīng)面法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)遺傳算法對(duì)石墨烯/碳納米管復(fù)合電熱膜的固化工藝進(jìn)行優(yōu)化,并對(duì)2種方法的優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行比較,為復(fù)合電熱膜制備提供了最佳的工藝參數(shù)。方法通過單因素實(shí)驗(yàn)探討漿料定量、固化溫度和固化時(shí)間對(duì)復(fù)合電熱膜體積電阻率的影響,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行BB試驗(yàn)設(shè)計(jì),在BB試驗(yàn)結(jié)果上進(jìn)行響應(yīng)面法(RSM)和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析及優(yōu)化。結(jié)果單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果表示隨電熱膜定量增加,體積電阻率先下降后上升,隨著固化溫度的升高或固化時(shí)間增加,體積電阻率逐漸下降直至趨于穩(wěn)定。對(duì)BB響應(yīng)面法和GA-BP遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法優(yōu)化獲得的最佳工藝進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,GA-BP遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型優(yōu)化的結(jié)果相對(duì)誤差較小為1.06%,因此得出最佳固化工藝參數(shù):定量為0.056 g/cm2、固化溫度為85.71℃、固化時(shí)間為11.13 h。該研究結(jié)果對(duì)石墨烯碳納米管復(fù)合電熱膜的制備工藝具有參考價(jià)值。結(jié)論通過響應(yīng)面方差分析表明,定量、固化溫度和固化時(shí)間三因素對(duì)體積電阻率既有顯著的線性影響,也有極其顯著的平方影響。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型的準(zhǔn)確性很好,可用于石墨烯/碳納米管復(fù)合電熱膜體積電阻率的預(yù)測(cè)。
