石墨烯材料（包括石墨烯、氧化石墨烯和功能化石墨烯）以其特殊的二維結(jié)構(gòu)以及優(yōu)異的導(dǎo)電、導(dǎo)熱和力學(xué)性能,非常適合作為含能材料中的添加劑,以降低炸藥的感度、改善炸藥的熱分解性能、提高含能體系的力學(xué)性能。本研究首先制備了石墨烯材料,然后以石墨烯材料為改性劑,分別將其應(yīng)用于含能聚合物、炸藥粒子以及含能油墨中,研究了石墨烯材料對三種含能復(fù)合物性能的影響,具體內(nèi)容如下:本研究分別采用氧化還原法法和爆轟合成法制備石墨烯材料。首先,以鱗片石墨（Flake Graphite,FG）為原料,采用Hummers法制備氧化石墨（Graphite Oxide,GIO）,研究了不同干燥方式對目標(biāo)產(chǎn)物氧化石墨烯（Graphene Oxide,GO）的影響,并得到了制備GO的最佳干燥條件。采用還原劑對GO進行還原,制備了還原氧化石墨烯（Reduced Graphene Oxide,rGO）。其次,以碳酸鈣為碳源,以鎂粉為還原劑,以實驗室的廢舊炸藥為主裝藥,采用爆轟法合成出了少層石墨烯,提出了爆炸法合成石墨烯的作用機理。通過對比兩種制備石墨烯的方法發(fā)現(xiàn),雖然爆轟法能夠得到少層石墨烯,但是合成的石墨烯不含官能團,不利于后續(xù)... 

【文章來源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：131 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

石墨烯起伏的表面模型

圖 1.5 樣品的顯微鏡照片：（a）HNIW/551 膠/G（b）HNIW/551 膠/GO（c）HNIW/551 膠/rGOLiu Jie 等人[16]采用溶液共混的方法將 GO 和 rGO 與 HNIW 進行混合，研究了GO/rGO 對 HNIW 熱分解性能的影響。結(jié)果表明，rGO 可以使 HNIW 的分解溫度降低，并且隨著 rGO 含量的增加，HNIW 的分解溫度提前的越多。而 GO 對 HNIW 的分解峰溫和放熱量的影響較小。當(dāng) rGO 添加量為 10%和 25%時，HNIW 的放熱量達到最小。

中北大學(xué)學(xué)位論文采用烘干、凍干、自然干、冷凍干燥、冷凍-干燥、噴霧干燥的方式進行干燥，最后得到氧化石墨烯粉末、氧化石墨烯片或者氧化石墨烯氣凝膠。石墨烯的制備：取 0.5 g 的制備好的氧化石墨烯置于 100 mL 的去離子水中，并放入探針式超聲中，超聲分散至均勻，便得到穩(wěn)定的氧化石墨烯水分散液。將其倒入干燥的500 mL 三口燒瓶中，設(shè)置恒溫水浴鍋的溫度為 90 °C，并將三口燒瓶置于其中。同時，向三口燒瓶中滴加 15 mL 80%的水合肼溶液，開啟電動攪拌棒，充分反應(yīng) 4 h，溶液由褐色變?yōu)楹谏�。將溶液轉(zhuǎn)移到布氏漏斗中，進行抽濾，并用無水乙醇與去離子水洗滌濾餅。收集過濾產(chǎn)物，將濾紙放入表面皿中，再將表面皿放入 40 °C 烘箱中充分干燥。收集干燥產(chǎn)物，得到石墨烯。實驗流程圖如圖 2.1 所示。

【參考文獻】：
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博士論文
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本文編號：3279795