橡膠材料因常溫下具有高彈性而廣泛應(yīng)用于輪胎、管帶和密封膠等工業(yè)制品。通過引入無機納米粒子制備橡膠納米復(fù)合材料可賦予其更多優(yōu)異的性能,例如:良好的力學(xué)性能、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、阻燃性和磁性等。對橡膠納米復(fù)合材料而言,無機納米粒子和橡膠之間的界面相互作用取決于橡膠大分子和無機納米粒子的物理化學(xué)性質(zhì),其通過影響界面區(qū)域的性能（厚度及納米力學(xué)等）,進而影響無機納米粒子的分散、應(yīng)力的傳遞、分子鏈取向等,最終影響復(fù)合材料的宏觀性能。因此,界面區(qū)域性能與橡膠大分子和無機納米粒子的物理化學(xué)性質(zhì)緊密相關(guān)。很多研究指出在界面區(qū)域,隨著與無機納米粒子表面距離的不同,界面各處的鏈堆積密度及分子鏈構(gòu)象等也不相同,因此對界面區(qū)域的定量表征是一個關(guān)鍵的問題。本課題借助原子力顯微鏡的峰值力定量納米力學(xué)模式（AFM-QNM）并結(jié)合Johnson-Kendall-Robert（JKR）模型擬合驗證,對碳納米管/橡膠復(fù)合材料的界面性能進行了定量表征,包括界面納米力學(xué)性能和界面厚度。進一步在此基礎(chǔ)上探究了碳納米管的比表面積和橡膠大分子的極性對碳納米管/橡膠復(fù)合材料的界面性能的影響。本研究為彈性體基體和納米填料的物理化學(xué)性質(zhì)對復(fù)合... 

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【學(xué)位級別】：碩士

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圖３－１ＣＮＴ－３５０／ＳＳＢＲ的ＡＦＭ圖像：（ａ）高度圖（ｎｍ）?（ｂ）模量圖（ＭＰａ）?（ｃ）粘附力圖（ｎＮ）

?北京化工大學(xué)碩士畢業(yè)論文?????ＩｍＢＢＩ??Ｈｅｉｇｈｔ?６＾）?０?ｎｍ?Ｍｏｄｕｉｕｓ?６００?０?ｎｍ?Ａｄｈｅｓｉｏｎ?６〇６?０?ｍｒ＞??圖３－１ＣＮＴ－３５０／ＳＳＢＲ的ＡＦＭ圖像：（ａ）高度圖（ｎｍ）?（ｂ）模量圖（ＭＰａ）?（ｃ）粘附力圖（ｎＮ）。掃??描尺寸為３?｜ｉｍ??Ｆｉｇ．３－１?ＡＦＭ?ｉｍａｇｅｓ?ｏｆ?ＣＮＴ－３５０／ＳＳＢＲ：?（ａ）?ｈｅｉｇｈｔ?ｉｍａｇｅ?（ｎｍ）?（ｂ）?ｍｏｄｕｌｕｓ?ｉｍａｇｅ?（ＭＰａ）?（ｃ）?ａｄｈｅｓｉｏｎ??ｉｍａｇｅ?（ｎＮ）．?Ｓｃａｎ?ｓｉｚｅ?ｉｓ?３?＼ｕｎ．??３．３?ＡＦＭ定量表征碳納米管／橡膠復(fù)合材料的界面納米力學(xué)性能??以ＣＮＴ－３５０／ＳＳＢＲ樣品為例，建立ＡＦＭ－ＱＮＭ定量表征碳納米管／橡膠復(fù)合材料??的界面納米力學(xué)性能的方法。首先，為了提高ＡＦＭ－ＱＮＭ測試結(jié)果的準確性，利用??ＡＦＭ－ＱＮＭ放大樣品待測區(qū)域進行測試，得到分辨率更高的、小尺寸的高度圖、模量??圖和粘附力圖，如圖３－２所示。并且，在復(fù)合材料的界面區(qū)域可以得到更多的數(shù)據(jù)點。??（的?（＜〇?—Ｍｉ??■ｔＭＨｔ?麵?ｉ??ＨＨＨＨＮｐ??ＨｅｉｇＷ?２００．０?ｎｍ?Ｍｏｄｕｌｕｓ?２６〇．６ｎｍ?Ａｄｈｅｓｉｏｎ?２６６?ｂ?ｎｍ??圖３＿２ＣＮＴ－３５〇／ＳＳＢＲ的ＡＦＭ圖像：（ａ）高度圖（ｎｍ）?（ｂ）模量圖（ＭＰａ）?（ｃ）粘附力圖（ｎＮ）。掃??描尺寸為１?｜ｉｍ??Ｆｉｇ．３－２?ＡＦＭ?ｉｍａｇｅｓ?ｏｆ?ＣＮＴ－３５０／ＳＳＢＲ：?（ａ）?ｈｅｉｇｈｔ?ｉｍａｇｅ?（ｎｍ）?（ｂ）?ｍｏｄｕｌｕｓ?ｉｍａｇｅ?（Ｍ

?第三章建立碳納米管／橡膠復(fù)合材料界面性能的定量表征方法???量值。但是，相比之下界面區(qū)域的模量值遠小于ＣＮＴ的模量值，拋光面上殘留的橡??膠基體的緩沖作用會使得未暴露出拋光面的那部分界面區(qū)域的模量值近似等于橡膠??基體的模量。因此，如圖３－３（ｂ）（ｂ’）所示，當ＣＮＴ暴露出拋光面的高度小于ＣＮＴ半??徑的高度時，測得的碳納米管／橡膠復(fù)合材料的界面區(qū)域的模量值和厚度均與實際的??不符。??１１?ＡＦＭ?Ｐｒｏｂｅ?ＡＦＭ?Ｐｒｏｂｅ??（ａ）?Ｒｏｂｂｅｒ?ｍａｔｒｉｘ?（ｂ）?Ｒｏｂｂｅｒ?ｍａｔｉｉｘ??ＭＰａ?ｊ?ｊ?ＭＰａ?ｊ?ｉ??（ａ，）｜?腿?｜（ｂ，）｜ｆ＾＾?ｎｍ??圖３－３基于填料相對于樣品表面的位置來選擇合適的ＣＮＴ：?（ａ）（ａ’）合適的ＣＮＴ?（ｂ）（ｂ’）不合適的ＣＮＴ??Ｆｉｇ．３－３?Ｔｈｅ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｂａｓｅｄ?ｏｎ?ｔｈｅ?ｐｏｓｉｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｆｉｌｌｅｒ?ｒｅｌａｔｉｖｅ?ｔｏ?ｔｈｅ?ｓａｍｐｌｅ?ｓｕｒｆａｃｅ?ｔｏ?ｓｅｌｅｃｔ?ｔｈｅ??ａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅ?ＣＮＴ：?（ａ）?（ａ’）ａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅ?ＣＮＴ?（ｂ）?（ｂ’）ｉｎａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅ?ＣＮＴ．??以ＣＮＴ－３５０／ＳＳＢＲ樣品為例，在測得樣品更高分辨率的圖像中選擇合適的ＣＮＴ??的基礎(chǔ)上，建立ＡＦＭ－ＱＮＭ定量表征碳納米管／橡膠復(fù)合材料的界面納米力學(xué)性能的??方法。首先，“劃線法”在高度圖中選出合適的ＣＮＴ，對應(yīng)在模量圖中，沿著碳納米??管橫截面方向劃一條穿過ＣＮＴ和ＳＳＢＲ基體的直線（圖３－２（ｂ）），通過這種方法，可??以得到直線上的每一個像素點對應(yīng)的探針彎

【參考文獻】：
期刊論文
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