CNT-EP一維結(jié)構(gòu)有序復(fù)合材料的制備及性能表征.pdf

1、碳納米管(CNT)自1991年由日本Iijima教授發(fā)明以來，以其優(yōu)異的力學(xué)性能、電學(xué)性能、熱力學(xué)性能、以及光學(xué)性質(zhì)引起了國(guó)際上的廣泛關(guān)注。與炭黑、粘土及二氧化硅的納米顆粒類似，碳納米管作為填充物可以提高聚合物基體的力學(xué)、電學(xué)等各方面性能。但是，由于碳納米管易團(tuán)聚、難分散、在聚合物中排列混亂等特點(diǎn)，在很大程度上影響了碳納米管在復(fù)合材料中的系統(tǒng)加工和應(yīng)用。因此，實(shí)現(xiàn)碳納米管在復(fù)合材料中的定向排列對(duì)提高復(fù)合材料的各方面性能具有重要的意義，也

2、使之成為聚合物/納米復(fù)合材料的研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。
　　本課題采取在碳納米管上修飾磁性四氧化三鐵磁性納米顆粒的方法，得到具有磁學(xué)響應(yīng)的磁性碳納米管。再通過外加磁場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)碳納米管在樹脂基體中的可控定向排列，制備出碳納米管/環(huán)氧樹脂(CNT/EP)微結(jié)構(gòu)有序納米復(fù)合材料，從而顯著提高復(fù)合材料的力學(xué)性能。最后對(duì)實(shí)驗(yàn)制備的磁性碳納米管及其復(fù)合材料進(jìn)行了一系列微觀形貌和力學(xué)性能的表征。
　　1.創(chuàng)造性地提出采用反相乳液法制備表面負(fù)載四氧化

3、三鐵的磁性碳納米管。相比于傳統(tǒng)的制備方法，這種方法既能夠防止合成過程中四氧化三鐵被空氣中氧化，又能夠防止四氧化三鐵發(fā)生大規(guī)模團(tuán)聚。
　　2.通過調(diào)整碳納米管和鐵離子的比例，制得了含有不同鐵碳比的磁性碳納米管，比較不同鐵碳比的磁學(xué)性能及表面形貌，確定選用鐵碳比為1:5的磁性碳納米管作為復(fù)合材料的增強(qiáng)體，其中四氧化三鐵納米粒子的直徑約為20～30nm。
　　3.利用磁學(xué)測(cè)試所得磁性碳納米管的質(zhì)量磁化率，通過理論計(jì)算，研究定向排列