本文關(guān)鍵詞：碳納米管—碳纖維多尺度增強(qiáng)體的制備及性能研究

  更多相關(guān)文章： 碳納米管 碳纖維 多尺度增強(qiáng)體 六羰基鉻

【摘要】：本文主要闡述了電泳沉積法制備碳納米管-碳纖維多尺度增強(qiáng)體以及其性能的相關(guān)研究,同時(shí)制備了摻雜六羰基鉻(Cr(CO)6)的碳納米管-Cr(CO)6-碳纖維多尺度增強(qiáng)體,重點(diǎn)考察了增強(qiáng)體的表面形貌、力學(xué)性能、環(huán)氧樹脂浸潤(rùn)性等性能。首先選用混酸氧化超聲的方法對(duì)碳納米管進(jìn)行預(yù)處理,得到了均勻分散的碳納米管/乙醇分散液,然后使用索氏提取法對(duì)碳纖維進(jìn)行退漿處理,去除碳纖維表面上漿劑,提高碳纖維表面粗糙度。隨后在不同電壓下電泳沉積了一系列的碳納米管-碳纖維多尺度增強(qiáng)體。經(jīng)過(guò)SEM、力學(xué)性能測(cè)試等表征手段證明在50V電壓下電泳沉積15min得到了各方面性能優(yōu)良的增強(qiáng)材料。接著運(yùn)用電泳沉積法制備了不同Cr(CO)6含量的碳納米管-Cr(CO)6-碳纖維多尺度增強(qiáng)體,希望通過(guò)Cr(CO)6的摻雜增強(qiáng)碳納米管與碳纖維的相互作用。經(jīng)過(guò)一系列測(cè)試表征,證明Cr(CO)6的加入使增強(qiáng)體的表面形貌更加粗糙,而且對(duì)于增強(qiáng)體與環(huán)氧樹脂之間的接觸角并沒有較大影響,力學(xué)性能測(cè)試更是表明,通過(guò)加入Cr(CO)6,使得碳納米管與碳纖維之間的相互作用更加顯著,最終提高了增強(qiáng)體的力學(xué)性能。而其中性能最為優(yōu)異的碳納米管-Cr(CO)6-碳纖維多尺度增強(qiáng)體是在Cr(CO)6與碳納米管mol比為3：1時(shí)得到的。本文中制備的多尺度增強(qiáng)體不僅可以提高復(fù)合材料的力學(xué)性能,還可以有效的提高復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性,這對(duì)于復(fù)合材料增強(qiáng)體的研究是一個(gè)重大的突破。
【關(guān)鍵詞】：碳納米管 碳纖維 多尺度增強(qiáng)體 六羰基鉻
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ127.11
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-21
• 1.1 碳纖維概述10-13
• 1.1.1 碳纖維的發(fā)展10-11
• 1.1.2 碳纖維的制備及其基本結(jié)構(gòu)11-12
• 1.1.3 碳纖維的物理化學(xué)性能12
• 1.1.4 碳纖維的表面改性12-13
• 1.2 碳納米管13-15
• 1.2.1 碳納米管的特性15
• 1.3 碳納米管-碳纖維多尺度增強(qiáng)體15-20
• 1.3.1 碳納米管-碳纖維多尺度增強(qiáng)體制備方法16-19
• 1.3.2 碳納米管-碳纖維多尺度增強(qiáng)體樹脂基復(fù)合材料研究進(jìn)展19-20
• 1.4 本文研究思路和內(nèi)容20-21
• 2 碳纖維及碳納米管的預(yù)處理21-32
• 2.1 碳納米管的表面官能化21-25
• 2.1.1 理論背景21
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)藥品及儀器21-22
• 2.1.3 實(shí)驗(yàn)步驟22
• 2.1.4 結(jié)果與討論22-25
• 2.2 碳纖維預(yù)處理25-30
• 2.2.1 理論背景25
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)藥品及儀器25-26
• 2.2.3 實(shí)驗(yàn)步驟26
• 2.2.4 測(cè)試表征26-27
• 2.2.5 結(jié)果與討論27-30
• 2.3 本章小結(jié)30-32
• 3 碳納米管碳纖維多尺度增強(qiáng)體的制備及其性能研究32-43
• 3.1 理論背景32
• 3.2 實(shí)驗(yàn)藥品及儀器32-33
• 3.3 實(shí)驗(yàn)步驟33-34
• 3.3.1 碳納米管-碳纖維多尺度增強(qiáng)體的制備33
• 3.3.2 碳納米管-碳纖維多尺度增強(qiáng)體復(fù)合環(huán)氧樹脂材料的制備33-34
• 3.3.3 環(huán)氧樹脂的固化34
• 3.4 測(cè)試表征34-35
• 3.4.1 碳納米管-碳纖維多尺度增強(qiáng)體SEM表征34
• 3.4.2 碳納米管-碳纖維多尺度增強(qiáng)體激光拉曼光譜表征34
• 3.4.3 碳納米管-碳纖維多尺度增強(qiáng)體接觸角測(cè)試34
• 3.4.4 碳納米管-碳纖維多尺度增強(qiáng)體力學(xué)性能表征34
• 3.4.5 碳納米管-碳纖維多尺度增強(qiáng)體復(fù)合環(huán)氧樹脂材料TG表征34-35
• 3.5 結(jié)果與討論35-41
• 3.5.1 碳納米管-碳纖維多尺度增強(qiáng)體SEM表征35-37
• 3.5.2 碳納米管-碳纖維多尺度增強(qiáng)體激光拉曼光譜分析37-38
• 3.5.3 碳納米管-碳纖維多尺度增強(qiáng)體接觸角測(cè)試38-39
• 3.5.4 碳納米管-碳纖維多尺度增強(qiáng)體力學(xué)性能表征39-40
• 3.5.5 碳納米管-碳纖維多尺度增強(qiáng)體復(fù)合環(huán)氧樹脂材料TG分析40-41
• 3.6 本章小結(jié)41-43
• 4 摻雜Cr(CO)_6的碳納米管-碳纖維多尺度增強(qiáng)體的制備及其性能研究43-55
• 4.1 理論背景43-44
• 4.2 實(shí)驗(yàn)藥品及儀器44
• 4.3 實(shí)驗(yàn)步驟44-45
• 4.3.1 摻雜Cr(CO)_6的碳納米管-碳纖維多尺度增強(qiáng)體的制備44-45
• 4.3.2 碳納米管-Cr(CO)_6-碳纖維多尺度增強(qiáng)體復(fù)合環(huán)氧樹脂材料的制備45
• 4.4 測(cè)試表征45
• 4.4.1 碳納米管-Cr(CO)_6-碳纖維多尺度增強(qiáng)體SEM表征45
• 4.4.2 碳納米管-Cr(CO)_6-碳纖維多尺度增強(qiáng)體拉曼表征45
• 4.4.3 碳納米管-Cr(CO)_6-碳纖維多尺度增強(qiáng)體接觸角測(cè)試45
• 4.4.4 碳納米管-Cr(CO)_6-碳纖維多尺度增強(qiáng)體力學(xué)性能測(cè)試45
• 4.4.5 碳納米管-Cr(CO)_6-碳纖維多尺度增強(qiáng)體復(fù)合環(huán)氧樹脂TG測(cè)試45
• 4.5 結(jié)果與討論45-53
• 4.5.1 碳納米管-Cr(CO)_6-碳纖維多尺度增強(qiáng)體SEM表征46-48
• 4.5.2 碳納米管-Cr(CO)_6-碳纖維多尺度增強(qiáng)體激光拉曼光譜表征48-49
• 4.5.3 碳納米管-Cr(CO)_6-碳纖維多尺度增強(qiáng)體接觸角測(cè)試49-50
• 4.5.4 碳納米管-Cr(CO)_6-碳纖維多尺度增強(qiáng)體力學(xué)性能測(cè)試50-51
• 4.5.5 碳納米管-Cr(CO)_6-碳纖維多尺度增強(qiáng)體復(fù)合環(huán)氧樹脂TG測(cè)試51-53
• 4.6 本章小結(jié)53-55
• 5 結(jié)論55-58
• 5.1 本文主要結(jié)論55-56
• 5.2 本文的主要特色56-57
• 5.3 尚待進(jìn)一步研究的問題57-58
• 致謝58-59
• 參考文獻(xiàn)59-68
• 附錄68

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