附生結(jié)晶增強(qiáng)尼龍66/石墨烯復(fù)合材料力學(xué)性能的機(jī)理研究
發(fā)布時(shí)間:2021-12-19 05:35
界面相互作用是制備高性能聚合物納米復(fù)合材料的關(guān)鍵。半結(jié)晶聚合物/石墨烯納米復(fù)合材料中的重要界面相互作用就是附生結(jié)晶,因此研究附生結(jié)晶對(duì)于半結(jié)晶聚合物/石墨烯納米復(fù)合材料結(jié)構(gòu)和性能的影響具有重要的科學(xué)意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。本文采用低結(jié)晶的尼龍66(PA66)為示例聚合物,通過(guò)工業(yè)模擬模型制備樣品,利用同步輻射二維小角X射線散射(2D-SAXS)、二維廣角X射線衍射(2D-WAXD)、掃描電子顯微鏡(SEM)和差示掃描量熱儀(DSC)來(lái)研究附生晶體對(duì)PA66/RGO(還原石墨烯)納米復(fù)合材料結(jié)構(gòu)和性能的影響,并且討論附生結(jié)晶對(duì)PA66/RGO納米復(fù)合材料在拉伸過(guò)程中的結(jié)構(gòu)演變。文中引入與PA66存在非嚴(yán)格附生(軟附生結(jié)晶)的碳納米管(CNT)來(lái)深入分析附生結(jié)晶的作用。主要工作內(nèi)容如下:1.利用工業(yè)模擬模型制備不同含量RGO的PA66納米復(fù)合材料樣條,為了對(duì)比附生結(jié)晶作用還制備了PA66/CNT納米復(fù)合材料樣條。2.通過(guò)對(duì)PA66/RGO納米復(fù)合材料的研究,明確PA66/RGO納米復(fù)合材料中存在附生晶體和非附生晶體,附生晶體的尺寸遠(yuǎn)大于非附生晶體,附生晶體可以有效提高復(fù)合材料的取向度,因此存在...
【文章來(lái)源】:寧波大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:69 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
氧化石墨烯(GO)化學(xué)結(jié)構(gòu)示意圖及各層間不同結(jié)構(gòu)和氧化石墨烯(GO)片的剝離
寧波大學(xué)碩士專業(yè)學(xué)位論文得的 PE/CNT 納米復(fù)合Shish-Kebab 結(jié)構(gòu) (圖 1.7)71和 PA66/CNT 納米復(fù)合 Shish-Kebab 結(jié)構(gòu) (圖 1.8)19。并且有文獻(xiàn)指出 PA66/ CNT 納米復(fù)合 Shish-Kebab 結(jié)構(gòu)中 PA66 形成片晶厚度約為 20nm。隨著 X 射線在聚合物結(jié)構(gòu)研究上的應(yīng)用和發(fā)展,原位分析聚合物和聚合物納米復(fù)合材料在拉伸過(guò)程中的結(jié)構(gòu)演變也越發(fā)常見(jiàn)。例如Hilmar Koerner 在2008 年對(duì)聚氨酯的研究,如圖 1.9;72Soo-Young Park 和他的同事的研究工作中也使用了同樣的原位 X 射線實(shí)驗(yàn),如圖 1.10。73在拉伸過(guò)程中不僅有聚合物結(jié)構(gòu)演變過(guò)程,而且會(huì)伴隨著空穴的產(chǎn)生和變化,圖1.11。74拉伸過(guò)程中聚合物結(jié)構(gòu)的變化是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,因此在附生晶體存在的聚合物納米復(fù)合材料拉伸過(guò)程中的研究中更應(yīng)該明確和區(qū)分各部分結(jié)構(gòu)的演變過(guò)程。
14Figure 1.11. Morphology of the surface in deformed PA1012 at different strains of (a) 0%, (b)100%, (c) 300%, and (d) 500%.74圖 1.11. 不同形變的PA1012 表面的形態(tài):(a)0%,(b)100%,(c)300%和(d)500%。741.5 本論文研究思路、目的和意義半結(jié)晶聚合物納米復(fù)合材料是一個(gè)極具潛力的研究方向。通過(guò)在聚合物基質(zhì)中添加納米填料可以改善原有性能或附加一些原本沒(méi)有的性能。無(wú)機(jī)納米材料作為一類具有特別尺寸和性能的材料吸引了大量科研工作者的注意。在半結(jié)晶聚合物無(wú)機(jī)納米復(fù)合材料中,界面相互作用對(duì)于實(shí)現(xiàn)高性能納米復(fù)合材料的制備起到
本文編號(hào):3543857
【文章來(lái)源】:寧波大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:69 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
氧化石墨烯(GO)化學(xué)結(jié)構(gòu)示意圖及各層間不同結(jié)構(gòu)和氧化石墨烯(GO)片的剝離
寧波大學(xué)碩士專業(yè)學(xué)位論文得的 PE/CNT 納米復(fù)合Shish-Kebab 結(jié)構(gòu) (圖 1.7)71和 PA66/CNT 納米復(fù)合 Shish-Kebab 結(jié)構(gòu) (圖 1.8)19。并且有文獻(xiàn)指出 PA66/ CNT 納米復(fù)合 Shish-Kebab 結(jié)構(gòu)中 PA66 形成片晶厚度約為 20nm。隨著 X 射線在聚合物結(jié)構(gòu)研究上的應(yīng)用和發(fā)展,原位分析聚合物和聚合物納米復(fù)合材料在拉伸過(guò)程中的結(jié)構(gòu)演變也越發(fā)常見(jiàn)。例如Hilmar Koerner 在2008 年對(duì)聚氨酯的研究,如圖 1.9;72Soo-Young Park 和他的同事的研究工作中也使用了同樣的原位 X 射線實(shí)驗(yàn),如圖 1.10。73在拉伸過(guò)程中不僅有聚合物結(jié)構(gòu)演變過(guò)程,而且會(huì)伴隨著空穴的產(chǎn)生和變化,圖1.11。74拉伸過(guò)程中聚合物結(jié)構(gòu)的變化是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,因此在附生晶體存在的聚合物納米復(fù)合材料拉伸過(guò)程中的研究中更應(yīng)該明確和區(qū)分各部分結(jié)構(gòu)的演變過(guò)程。
14Figure 1.11. Morphology of the surface in deformed PA1012 at different strains of (a) 0%, (b)100%, (c) 300%, and (d) 500%.74圖 1.11. 不同形變的PA1012 表面的形態(tài):(a)0%,(b)100%,(c)300%和(d)500%。741.5 本論文研究思路、目的和意義半結(jié)晶聚合物納米復(fù)合材料是一個(gè)極具潛力的研究方向。通過(guò)在聚合物基質(zhì)中添加納米填料可以改善原有性能或附加一些原本沒(méi)有的性能。無(wú)機(jī)納米材料作為一類具有特別尺寸和性能的材料吸引了大量科研工作者的注意。在半結(jié)晶聚合物無(wú)機(jī)納米復(fù)合材料中,界面相互作用對(duì)于實(shí)現(xiàn)高性能納米復(fù)合材料的制備起到
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