碳納米管-環(huán)氧樹脂納米復合材料的制備及力、熱性能影響機理.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、環(huán)氧樹脂因其優(yōu)異的綜合性能而被廣泛應用于航空、建筑、機械、電子等領域。然而環(huán)氧樹脂固化物脆性大的缺點，在一定程度上限制了它在某些高新技術領域的應用，因此環(huán)氧樹脂的增韌改性一直是國內外研究的熱門課題。碳納米管獨特的一維中空管狀結構賦予了它很高的彈性、強度和模量，被人們認為是21世紀最有前途的增強材料。近年來針對環(huán)氧樹脂的增韌和提高耐熱性方面人們已做了大量的研究工作，然而在碳納米管的長徑比和功能化方式對環(huán)氧樹脂性能影響方面的報道尚不多見。<

2、br>　　本文選取兩種不同長徑比的碳納米管MWCNTs1020和MWCNTs4060（角標代表兩種碳納米管的直徑分別為10-20nm，40-60nm）對環(huán)氧樹脂進行改性，通過羧基功能化和環(huán)氧基功能化對碳納米管進行表面修飾，并通過溶液共混法制備C-MWCNTs1020/EP、C-MWCNTs4060/EP、E-MWCNTs4060/EP三種環(huán)氧樹脂納米復合材料（C-表示羧基功能化，E-表示環(huán)氧基功能化），利用掃描電鏡SEM表征功能化處理前

3、后的MWCNTs在丙酮中的分散情況。用簡支梁沖擊儀對復合材料的沖擊強度進行測試，分析了碳納米管增韌環(huán)氧樹脂的機理。對三種雜化材料的彎曲模量、彎曲強度進行了表征。同時研究了碳納米管的長徑比和功能化方式對環(huán)氧樹脂熱性能的影響。
　　實驗結果顯示，經過環(huán)氧基功能化處理的碳納米管比羧基功能化碳納米管在溶劑中分散性更好;在本研究的摻雜量下無論采用何種長徑比的碳納米管，都能在一定程度上提高環(huán)氧樹脂的力學性能和熱性能。當碳納米管摻雜量在0-0.

4、6wt％范圍內時，小直徑碳納米管更有利于試樣力學性能的提高，當C-MWCNTs1020摻雜量為0.6wt％時其沖擊強度較未摻雜EP提高54.9％。而當碳納米管摻雜量在0.6wt％-1.0wt％時大直徑碳納米管更有利于試樣力學性能的提高，當C-MWCNTs4060摻雜量為0.8wt％時其沖擊強度較未摻雜EP提高60.8％。碳納米管的功能化方式對環(huán)氧樹脂的性能有較大影響，在碳納米管摻雜量相同時E-MWCNTs4060/EP的力學性能和熱性能

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