多壁碳納米管-環(huán)氧樹脂復合材料的制備及其力學性能研究.pdf

1、碳納米管具有優(yōu)異的力學性能，獨特的微觀結構，極大的長徑比和比表面積，有望成為先進復合材料的理想增強體。 本實驗采用模具澆鑄法，通過對多壁碳納米管表面改性，制備了碳納米管/環(huán)氧樹脂復合材料，實現(xiàn)了碳納米管在樹脂中的均勻分散。使用TEM、SEM、HRSEM和萬能材料拉伸機等儀器對材料的結構和性能進行了測試和表征，并分析了微觀結構與性能之間的關系。結果表明： (1)對碳納米管按一定配比進行先稀硝酸純化再濃硫酸和濃硝酸氧化，能夠

2、得到純度高的碳納米管，在管壁和頂端修飾上許多極性官能團，提高了碳納米管在環(huán)氧樹脂中的分散性和溶解度，為進一步制作碳納米管復合材料打下基礎。 (2)采用混酸氧化—高能超聲工藝可以實現(xiàn)碳納米管在樹脂中的均勻分散，添加量可以達到10％以上；對復合材料的力學性能測試分析表明，碳納米管的添加能對環(huán)氧樹脂起到既增強又增韌的作用。隨著添加量的增加(從2.5％到8％)，復合材料的拉伸強度和斷裂伸長率呈增加的趨勢，彈性模量則明顯降低。當碳納米管的