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1、天津大學(xué)碩士學(xué)位論文多壁碳納米管/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料制備及其性能研究姓名：高少鋒申請學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：化學(xué)工程指導(dǎo)教師：崔屾20050601中文摘要由多壁碳納米管(MWCNTs)增強(qiáng)的環(huán)氧樹脂(Ep)復(fù)合材料，可以將MWCNTs優(yōu)良的力學(xué)和電學(xué)性能與Ep的耐腐蝕、耐熱性和粘結(jié)性等性能結(jié)合起來，是近幾年發(fā)展起來的MWCNTs的一個(gè)重要的應(yīng)用研究方向，但尚有許多理論和實(shí)驗(yàn)方面的問題有待解決。本文研究了焙燒法和酸腐蝕法相結(jié)合對催化法制備MWCNTs粗產(chǎn)物的純化效果，借助TEM和XRD分別對純化產(chǎn)物進(jìn)行了表征。
2、實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)加大HN03濃度和提高加熱攪拌溫度可以提高M(jìn)WCNTs的純化效果；但是，既使是通過濃HNO，或王水腐蝕，也不能有效地將催化劑載體*A1203除去。本文首次采用正交試驗(yàn)法考察了基底樹脂、固化劑、增韌劑、稀釋劑等八個(gè)因素對Ep復(fù)合材料制備及其力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性的影響；得到了E口復(fù)合材料的綜合的優(yōu)化制備條件，即基底樹脂為E一54、增韌劑為ZS一101、固化劑為TY-300、固化溫度140。C、樹脂一增韌劑一固化劑體系的加熱攪拌時(shí)間為15min、樹脂一增韌劑體系的加熱攪拌時(shí)間為22min、加入8％稀釋劑
3、、固化時(shí)間為3h。在綜合優(yōu)化條件下制備了MWCNTs／Ep復(fù)合材料，然后對其力學(xué)性能、電學(xué)性能、熱穩(wěn)定性進(jìn)行了測量，并借助SEM對其斷口形貌進(jìn)行了表征。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著MWCNTs添加量的增加，所得MWCNTs／Ep復(fù)合材料韌性和比強(qiáng)度得到顯著提高，其電阻率p呈下降趨勢，斷面形貌更加復(fù)雜；添加經(jīng)表面活性劑預(yù)處理的MWCNTs，可明顯地提高M(jìn)WCNTs／Ep復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度，同時(shí)顯著提高其比強(qiáng)度；提高體相電阻測量電壓，MWCNTs／Ep復(fù)合材料電阻率P呈下降趨勢；MWCNTs／Ep復(fù)合材料的耐熱性能較
4、Ep復(fù)合材料提高了。關(guān)鍵詞：多壁碳納米管環(huán)氧樹脂復(fù)合材料正交試驗(yàn)法純化力學(xué)性能電學(xué)性能掃描電鏡ABSTRACTEpoxy(Ep)compositesreinforcedbymulti-walledcarbonnanotubes(MWCNTs)maycombinetheMWCNTs’exceptionalmechanicalandelectricalpropertieswiththeEp’anticorrosion，thermalstabilityandcohesiveness，andisconsider
5、edtobeoneofthemostpromisingresearchdirectionsofapplication，but山erearestillsometheoreticalandexperimentalproblemsneededtobesolved．Inthisthesis，thepurificationoftherawMWCNTspreparedbyCVDmethodwasinvestigatedbyadoptingcalcinationandacidoxidationmethods．Thep
6、roductsofpurificationwerecharacterizedbyTEMandXRD．ItwasfoundthatthepurificationofMWCNTscouldbeimprovedobviously,iftheHN03concentrationortemperatureWasincreased．Butthecatalystcarrier0【一A1203couldnotbeeffectivelyremoved，eveniftheconcentratedHN03oraquaregia
7、Wasused．nleeffectsofeightfactors，suchasepoxyresins，hardeners，tou曲eningagents，andthinner,etc．，onthepreparationofEpcompositesandtheirmechanicalpropertyandthermalstabilitywereinvestigatedbytheorthogonalexperimentalmethodforthefirsttime．Thetotallyoptimizedco
8、nditionsofpreparationofEpcompositesarethattheepoxyresinisE-54，tougheningagentisZS一101，hardenerisTY-300，solidifyingtemperatureis140。C，mixingtimeofEpresin—tougheningagent—hardeneris15min，stiringtimeofEpresin—tougheningagenti
