碳納米管(carbon nanotube,簡稱CNT)紗線由于其具有優(yōu)異的電學(xué)性能和壓阻傳感特性以及可拉伸彈性,可以作為柔性電子器件以及傳感器等,在諸多領(lǐng)域都具有廣泛的應(yīng)用前景。但CNT紗線由于其內(nèi)部碳納米管束間以及CNT間較弱的范德華力,多空隙且松散的結(jié)構(gòu),其拉伸力學(xué)、耐磨等機(jī)械性能較差而無法滿足實(shí)際應(yīng)用的需求。為了解決上述問題,本課題通過深冷處理改性增強(qiáng)碳納米管紗線以及涂層復(fù)合的方法制備了碳納米管/環(huán)氧樹脂(CNT/Epoxy)涂層紗線,并通過添加氨基化碳納米管(NH₂-CNT,簡稱N-CNT)改性涂層紗的性能,對其力學(xué)性能、導(dǎo)電性能和應(yīng)變傳感性能進(jìn)行了系統(tǒng)的測試和分析。具體內(nèi)容如下:首先,本課題采用在丙酮浸潤深冷處理(-196℃,液氮)碳納米管紗線的方式,調(diào)整了碳納米管紗線的內(nèi)部結(jié)構(gòu),并改善了其力學(xué)性能。當(dāng)碳納米管紗線經(jīng)過丙酮浸潤下深冷處理,13℃室溫回溫后,其內(nèi)部碳納米管束尺寸增大,拉伸強(qiáng)度達(dá)到156.64MPa,比原紗125.54MPa提高24.78%;楊氏模量為5.23GPa,比原紗4GPa提高了30.75%,其斷裂伸長率相對穩(wěn)定,電學(xué)性能也基本保持穩(wěn)...

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1碳納米管的研究和商業(yè)化的趨勢

圖1-1碳納米管的研究和商業(yè)化的趨勢[8]Figure1-1TrendsinCNTresearchandcommercialization[8]米管的制備和應(yīng)用，碳納米管合成的三種方法主要有電弧放電法、激光燒蝕法和化學(xué)法采用固態(tài)碳源，可以形成結(jié)構(gòu)比較完善的納米管....

圖1-2碳纖維表面沉積熱解碳以及雙噴化學(xué)氣相沉積法徑向生長CNT示意圖

學(xué)碩士論文第一章效模式。最近，F(xiàn)eng等人[20]在碳纖維表面了沉積一層熱解碳，再通沉積法沉積了一層徑向垂直的碳納米管，如圖所示1-2所示，進(jìn)一步合材料界面，大大提高了其抗彎強(qiáng)度、彎曲韌性、斷裂韌性、抗壓強(qiáng)面剪切強(qiáng)力。近年來，研究人員嘗試多種方法利用碳納米管修飾層間層合材....

圖1-3三維復(fù)合材料制備納米層結(jié)構(gòu)示意圖

合材料的界面和機(jī)械性能。Veedu等人[21]在碳化硅平紋織物表面m長的CNT陣列，并制備了環(huán)氧樹脂復(fù)合織物，發(fā)現(xiàn)由于織物表T陣列,增強(qiáng)了復(fù)合織物層間斷裂韌性。Garcia[22]和Blanco等人[2管陣列與碳纖維預(yù)浸料材料相結(jié)合，通過預(yù)浸料的粘性以及滾輪備的碳....

圖1-4碳納米管官能團(tuán)功能化過程的示意圖

1-4為碳納米管官能團(tuán)功能化過程的示意圖[45]。加入官能團(tuán)聚合物之管表面部分碳原子被激活。這些活性碳原子進(jìn)一步與聚合物分子通過官。氧化反應(yīng)是導(dǎo)致碳納米管表面雙鍵斷裂并形成羧基的重要原因。一些化劑包括硝酸[46]，硫酸和硝酸的混合物[47,48]，硫酸和鹽酸的混合物[4果導(dǎo)致....

本文編號：3938350