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《多壁碳納米管環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料的制備及其力學(xué)性能研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、多壁碳納米管／環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料的制備及其力學(xué)性能研究摘要碳納米管具有優(yōu)異的力學(xué)性能，獨(dú)特的微觀結(jié)構(gòu)，極大的長(zhǎng)徑比和比表面積，有望成為先進(jìn)復(fù)合材料的理想增強(qiáng)體。本實(shí)驗(yàn)采用模具澆鑄法，通過(guò)對(duì)多壁碳納米管表面改性，制各了碳納米管／環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料，實(shí)現(xiàn)了碳納米管在樹(shù)脂中的均勻分散。使用TEM、sEM、HRsEM和萬(wàn)能材料拉伸機(jī)等儀器對(duì)材料的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了測(cè)試和表征，并分析了微觀結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系。結(jié)果表明：(1)對(duì)碳納米管按一定配比進(jìn)行先稀硝酸純化再濃硫酸和濃硝酸氧化，能夠得到純度高的碳納米管，在管壁和頂端修飾上許多
2、極性官能團(tuán)，提高了碳納米管在環(huán)氧樹(shù)脂中的分散性和溶解度，為進(jìn)一步制作碳納米管復(fù)合材料打下基礎(chǔ)。(2)采用混酸氧化一高能超聲工藝可以實(shí)現(xiàn)碳納米管在樹(shù)脂中的均勻分散，添加量可以達(dá)到10％以上：對(duì)復(fù)合材料的力學(xué)性能測(cè)試分析表明，碳納米管的添加能對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂起到既增強(qiáng)又增韌的作用。隨著添加量的增加(從2．5％到8％)，復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率呈增加的趨勢(shì)，彈性模量則明顯降低。當(dāng)碳納米管的添加量達(dá)到8％時(shí)，復(fù)合材料的綜合性能最好，拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率分別提高13％和127％。根據(jù)對(duì)復(fù)合材料斷裂面的分析，初步探討了碳納米管
3、增強(qiáng)增韌的機(jī)理。(3)不同類型的碳納米管在相同的氧化條件和相同的添加量下對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能產(chǎn)生不同的影響。說(shuō)明對(duì)碳納米管進(jìn)行氧化處理時(shí)，氧化劑的配比和氧化時(shí)間十分關(guān)鍵。關(guān)鍵詞：多壁碳納米管，環(huán)氧樹(shù)臘，納米復(fù)合材料，力學(xué)性能，增韌II北京化工大學(xué)碩士論文PREPARATIoNANDPERFoRMANCEoFMUIJTIWALLEDCNl’s，EPoXYCoMPoSITESABSTRACTCaronnano劬es(CNTs)eXhmita11excellemmechallicalproperties：thesuperh
4、ightensilestrength，toughnessalldYouIlg’smodulus，andauniquemicrostmcture：highspecificsurfaceareaalldhi曲aspectratio，Whichcanbeconsideredasanidealreinforcementadditiveforadvallcedcomposites．In“spaper’muhiwalledcarbonnanatubes(MWCNTs)／epoxyres協(xié)compositeswimdin’cre
5、ntMwCNTScontemshavebeenpreparedbycaStmoldingmethod．TheMWCNTswerefirsUysurfacefunctionalizedinmiXedacids(1：3concentrationHN03／H2s04)and廿：Iendispersedbyhi曲powersonication．Themechallicalpr叩ertiesafldtherelationshipbet、veen111icmstmctureandpropertiesofthecomposite
6、swereinvestigatedbyTEM、SEM、HRSEMandtensiletestingmachine．Iheresultsindicatedthat：(1)MwcNTswerepurifledbydilutenitricacidfirst，aJldthenchemicallymodifiedbya3：lmixtureofconcentratedmixtureofsul斯acid／ni訂icacid．Ala耀e鋤ountofpol耐哆nmctionalgroupsweregeneratedonthesur
7、faceofMWCNTs，W圭lichcouldleadtoallimprovementofmeMWCNTs／印oxyresininterf犯ialinteractiona11daIlincreaseofthesolubilityandcompatibil時(shí)ofMWCNTswithmema訂ix．(2)ThetensilestrengmandtoughnessofthecompositeswereIII北京化j二人學(xué)碩士論文dramaticallyimproved謝mtheadditi徹ofMWCNTS療o(wú)m2．5
8、％to8％．Thetensilestren舀handtheelongationatbreakwereincreasedbuttheelasticmoduluswasobViouslyreduced謝tllmei11creasingofMWCNTsloadin晷Thecompositeswith8．O叭％MWCNTscomemhasmuchhi曲erValue
