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1、電子科技大學(xué)UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA博士學(xué)位論文DOCTORALDISSERTATION（電子科技大學(xué)圖標(biāo)）論文題目多壁碳納米管的表面修飾與聚芳醚腈復(fù)合材料學(xué)科專業(yè)材料科學(xué)與工程學(xué)號(hào)201011030242作者姓名詹迎青指導(dǎo)教師劉孝波教授萬(wàn)方數(shù)據(jù)分類號(hào)密級(jí)注1UDC學(xué)位論文多壁碳納米管的表面修飾與聚芳醚腈復(fù)合材料（題名和副題名）詹迎青（作者姓名）指導(dǎo)教師劉孝波教授電子科技大學(xué)成都（姓名、職稱、單位名稱）申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別博士學(xué)科
2、專業(yè)材料科學(xué)與工程提交論文日期2013.10.09論文答辯日期2013.12.01學(xué)位授予單位和日期電子科技大學(xué)2013年12月24日答辯委員會(huì)主席楊傳仁評(píng)閱人楊傳仁唐先忠余自力楊上峰張守陽(yáng)注1：注明《國(guó)際十進(jìn)分類法UDC》的類號(hào)。萬(wàn)方數(shù)據(jù)RESEARCHONFUNCTIONALIZTIONOFMULTI-WALLEDCARBONNANOTUBESANDPOLY(ARYLETHERNITRILE)COMPOSITESADoctorDissertationSubmittedtoUniversity
3、ofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MaterialsScienceandEngineeringAuthor:YingqingZhanAdvisor:Prof.XiaoboLiuSchool:SchoolofMicroelectronicsandSolid-StateElectronics萬(wàn)方數(shù)據(jù)獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人
4、已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的研究成果，也不包含為獲得電子科技大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示謝意。作者簽名：日期：年月日論文使用授權(quán)本學(xué)位論文作者完全了解電子科技大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)電子科技大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。（保密的學(xué)位論文在解密后
5、應(yīng)遵守此規(guī)定）作者簽名：導(dǎo)師簽名：日期：年月日萬(wàn)方數(shù)據(jù)摘要摘要聚芳醚腈（PEN）是一類綜合性能優(yōu)異的結(jié)構(gòu)型高分子材料，具有很高的耐熱性、阻燃性、機(jī)械強(qiáng)度、防紫外線和抗蠕變性等優(yōu)良特性，有望作為一類耐高溫的結(jié)構(gòu)材料和電子材料而在航空航天、電子、通訊以及其他高技術(shù)領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)限制PEN在特種功能材料中應(yīng)用的主要問(wèn)題是聚合物PEN的合成成本和加工流動(dòng)性。本課題組通過(guò)多年的研究，掌握了PEN低成本合成技術(shù)，開發(fā)出了一系列適應(yīng)不同需求的PEN聚合物，同時(shí)開發(fā)出了以預(yù)聚物鄰苯二甲腈（B
6、PH）作為PEN樹脂的增塑劑，極大地改善了PEN的加工流動(dòng)性。除此之外，材料的固有性質(zhì)如力學(xué)強(qiáng)度、電學(xué)性能和熱穩(wěn)定性等也是影響材料應(yīng)用的主要因素。因此為了拓寬PEN在航天航空和電子等方面的應(yīng)用，研究者希望通過(guò)PEN的改性使其獲得優(yōu)異的性能，最終成為一種用途廣泛的高性能特種工程材料。碳納米管是一種一維納米材料，具有高強(qiáng)度、高長(zhǎng)徑比、質(zhì)量輕等優(yōu)異的物理和化學(xué)性質(zhì)。近年來(lái)，隨著碳納米管及納米材料研究的深入，其廣闊的應(yīng)用前景也不斷地展現(xiàn)出來(lái)。將少量的碳納米管引入到聚合物基體中，可賦予材料優(yōu)異的力學(xué)性能和
7、阻隔性能、良好的熱性能及尺寸穩(wěn)定性、特有的阻燃性和特殊的光學(xué)性能，因而聚合物/碳納米管復(fù)合材料受到了材料研究者的廣泛關(guān)注，成為了目前乃至將來(lái)材料研究的熱點(diǎn)。但是，碳納米管較差的分散性及其與聚合物基體較弱的界面作用力極大地影響了聚合物/碳納米管復(fù)合材料的物理性能，而碳納米管的表面修飾可以有效地解決這些問(wèn)題。本文采用聚芳醚腈（PEN）為聚合物基體，通過(guò)對(duì)多壁碳納米管(MWCNTs)的表面修飾，制備了多種不同功能化的多壁碳納米管，并將其與聚芳醚腈（PEN）復(fù)合，獲得了不同功能化碳納米管/聚芳醚腈復(fù)合材
8、料。多壁碳納米管的結(jié)構(gòu)、形貌、表面性質(zhì)及其在聚合物中的分散狀況都將不同程度的影響材料的力學(xué)性能、流變行為、介電性能和熱性能等，最終影響到材料的加工性能和使用性能。本文深入系統(tǒng)地研究了PEN納米復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)系，探討了不同功能化碳納米管的結(jié)構(gòu)、形貌、表面性質(zhì)及其在PEN基體中的分散狀況對(duì)PEN各種物理性能的影響。歸納起來(lái)，本文主要有以下四個(gè)部分的研究?jī)?nèi)容組成：(1)首先，采用4-氨基苯氧基鄰苯二甲腈對(duì)多壁碳納米管進(jìn)行表面化學(xué)修飾得到氰基功能化多壁碳納米管(MWCNTs-CN)，然后與聚芳
