發(fā)布時間：2021-10-23 02:37

　　本文使用化學(xué)共沉積法制備了包覆氧化鎂的碳納米管（MgO coated CNTs,MgO@CNTs）,研究了原始CNTs和預(yù)處理CNTs（MgO@CNTs）的微觀結(jié)構(gòu)。采用粉末冶金法將兩種相同含量（1 wt.%）的增強體（CNTs、MgO@CNTs）添加到純鎂基體中,制備了碳納米管增強的鎂基復(fù)合材料（Mg-CNTs、Mg-MgO@CNTs）。研究了兩種復(fù)合材料的微觀組織（晶粒尺寸、分布等）和力學(xué)性能（屈服強度、顯微硬度）的影響,并初步探索了不連續(xù)增強體引起的細晶和粗晶組成的多級微觀結(jié)構(gòu)組織特征以及改性后的碳納米管（MgO@CNTs）和鎂基體界面調(diào)控的影響。同時,采用第一性原理計算對鎂基復(fù)合材料的分離功等進行計算和分析。本文得到的主要結(jié)論概況如下:（1）采用化學(xué)共沉積法可實現(xiàn)在碳納米管表面包覆MgO納米顆粒,其包覆機理是,先借助強混合酸在碳納米管表面引入大量的羧基官能團,添加Mg2+（氯化鎂）后,發(fā)生絡(luò)合反應(yīng),Mg2+被吸附到碳管表面。當(dāng)再加入氨水后,會在碳管表面生產(chǎn)氫氧化鎂沉淀,并覆蓋在碳管表而,最后通過高溫?zé)Y(jié),獲得包覆氧化鎂碳納米管。經(jīng)XRD表征發(fā)現(xiàn),MgO@CNTs比原始CNTs的... 

【文章來源】：南昌大學(xué)江西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．４?Ｕ合材枓制備工藝??Ｆｉｇｕｒｅ?２．４?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ?ｍａｔｅｒｉａｌ?ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ??１８??

?第２章實驗材料及實驗工藝???圖２．６（ａ）ＣＸＺＧ－丨５的真空熱壓機，（ｂ）ＹＬ－３８４７丨四柱液壓機??Ｆｉｇｕｒｅ?２．６?（ａ）ＣＸＺＧ－ｌ?５?Ｖａｃｕｕｍ?Ｈｏｔ?Ｐｒｅｓｓ？?（ｂ）ＹＬ－３８４７１?Ｆｏｕｒ－ｃｏｌｕｍｎ?Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ?Ｐｒｅｓｓ??２．?４材料表征以及測試方法??２．４．１密度測試??采用阿基米德排水法測量復(fù)合材料的密度，在測試材料密度之前對樣品進??行砂紙打磨，然后將樣品進行超聲清洗。利用精確度較高的電子秤分別稱出樣??品在空氣和在蒸餾水屮懸浮的質(zhì)量，分別記為。密度為ｐ，其公式如下：??Ｐ?＝?—?＝?／?￣１〇?，二———??＾?＼?ｎｉＱ—ｍｉ?（２－１）??ｖ￣＾Ｔ／??理論上的密度為，計算公式如下：??Ｐｉ?＝?（２－２）??Ｋ－中，Ｐｉ是對應(yīng)各組分的理論密度和Ｋ是復(fù)合材料各組分的體積分數(shù)。??ＩＸ合材料的致密度（／〇的計算公式如下；??Ｋ?＝?１００％?（２－３）??Ｐｉ??２０??

?第３章碳納米管包覆ＭｇＯ預(yù)處理工藝研究???線衍射測試（ＸＲＤ）等表征技術(shù)分析丫原始ＣＮＴｓ和改性處理的ＣＮＴｓ??（ＭｇＯ＠ＣＮＴｓ）的微觀結(jié)構(gòu)。??３．?２結(jié)果與討論??３．?２．１碳納米管包覆ＭｇＯ微觀形貌分析??圖３．１?ＳＥＭ形貌圖（ａ）碳納米管（ｂ）包覆ＭｇＯ的碳納米管??Ｆｉｇｕｒｅ?３．１?ＳＥＭ?ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｓ?ｏｆ?（ａ）?ＣＮＴｓ?ａｎｄ?（ｂ）?ＭｇＯ＠ＣＮＴｓ??圖３．１足原始ＣＮＴｓ和包覆Ｍｇ？處現(xiàn)的碳納米管掃描屯鏡形貌圖。圖３．１（ａ）??巾顯示，ＣＮＴｓ有嚴重的打結(jié)和纏繞現(xiàn)象（Ｑ色虛箭頭所示），團聚纏結(jié)，表面??原始ＣＮＴｓ團聚較嚴屯。看起來雜亂無章也存在彎曲等缺陷此外，閣中可以觀察??到碳納米管中含釘許多金屬催化劑顆粒（亮區(qū)域），這些催化劑？般是含鐵??兀素等雜質(zhì)元素，會大大影響碳納米管增強金屬基復(fù)合材料的綜合性能。??圖３．１（ｂ）包覆ＭｇＯ處理的碳納米管中白色虛箭頭部分可以看到ＣＮＴｓ表面??很光滑干凈，沒存那么多雜質(zhì)存在（其屮Ａ色區(qū)域明顯減少），也就是說碳納??米符經(jīng)過改性處理，其碳納米管表面質(zhì)Ｍ得到提高，碳納米管的純度也得到提??Ａ。：；〗外包截ＭｇＯ后的碳納米管看起來沒有那么雜亂無章，比較有序。經(jīng)過包??范ＭｇＯ的碳納米竹純度得到改善更有利于與基體結(jié)合提高復(fù)合材料的綜合力學(xué)??性能。??從以上掃描電鏡圖可以得知，經(jīng)過包覆ＭｇＯ的碳納米管表面更光潔，雜質(zhì)??２４??

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]納米碳材料增強鎂基復(fù)合材料界面結(jié)合性能的第一性原理計算[D]. 黃漢卿.南昌大學(xué) 2019
[2]SiCp/Mg多級納米復(fù)合材料的壓縮斷裂特性研究[D]. 張磊剛.西南交通大學(xué) 2018
[3]碳納米管增強鎂基復(fù)合材料的制備與性能研究[D]. 楊益.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2006



本文編號：3452310