环氧树脂/碳纳米管复合材料制备及导电性能研究进展

简要介绍了环氧树脂/碳纳米管复合材料的组成以及碳纳米管在环氧树脂中的分散方法;综述了环氧树脂/碳纳米管复合材料的制备方法,包括溶液浇铸法、原位聚合法、化学改性法、混合固化剂辅助叠层法和树脂传递模塑法;总结了国内外对环氧树脂/碳纳米管复合材料导电性能的研究现状,并分析了影响其导电性能的因素,包括碳纳米管的比表面积、表面功能化和制备方法,剪切速率及固化条件等。     

碳纳米管／环氧树脂复合体系研究

采用熔融混合法,利用超声分散制备了碳纳米管／环氧树脂纳米复合材料。研究了羟基化碳纳米管的添加量对复合材料的反应活性的影响;同时测试了碳纳米管／环氧树脂纳米复合材料的弯曲性能和电性能,并利用透射电镜对碳纳米管在复合材料中的微观结构进行了表征。结果表明：碳纳米管使复合材料的反应活性有所提高;当碳纳米管含量为1％时,碳纳米管／环氧树脂复合材料的弯曲强度和弯曲模量分别由纯体系的143．32MPa和3563．76MPa提高到155．79MPa和3690．45MPa,碳纳米管在环氧树脂基体中呈单根分散。碳纳米管使复合材料的体积电阻率和表面电阻率下降2个数量级。     

一种多壁碳纳米管／环氧树脂吸波隐身复合材料的制备方法

一种多壁碳纳米管／环氧树脂吸波隐身复合材料的制备方法。该制备方法包括以下步骤：对多壁碳纳米管进行预处理、纯化处理、高温碱处理后,将其分散到环氧树脂中,制成一种多壁碳纳米管／环氧树脂吸波隐身复合材料。本发明的有益效果在于：通过对多壁碳纳米管进行高温NaOH处理,使碳管在其表面产生较多的孔洞,     

多壁碳纳米管／环氧树脂复合材料性能研究

采用物理机械方法与化学方法相结合的手段,制备了多壁碳纳米管（MWNTS）／环氧树脂（Epoxy）复合材料。通过力学拉伸试验测试了MWNTs/Epoxy复合材料拉伸强度和拉伸模量与MWNTS添加量的关系,利用扫描电镜（SEM）分析了MWNTS／Epoxy复合材料的拉伸断面,并用表面电阻测试仪对所制备的碳纳米管复合材料进行了电学性能测试。结果表明：经过化学酸化的方法处理后的MWNTS在复合材料中的分散得到了改善,力学性能也得到了明显的提高,但酸处理后的复合材料的电学性能明显低于未处理的复合材料。     

碳纳米管增强风机叶片复合材料多尺度模型及性能预测

将均匀化理论与有限元法相结合,应用于真空树脂转换成型风机叶片碳纳米管/碳纤维/环氧树脂复合材料的性能预测。根据实验分析,将碳纳米管/碳纤维/环氧树脂复合材料内部结构分别用宏观、细观和纳观三个层次来描述,建立了碳纳米管增强风机叶片复合材料的多尺度模型,编写了MATLAB程序,并运用二次均匀化预测了材料参数(体积份数、长径比、弹性模量等)对碳纳米管/碳纤维/环氧树脂复合材料性能的影响。当分别增大碳纳米管弹性模量、长径比和体积份数时,碳纳米管/碳纤维/环氧树脂复合材料的性能均能得到提高。本文结果对风机叶片复合材料的制备有一定的指导作用。     

碳纳米管/聚合物复合吸波材料的研究进展

简要介绍了吸波材料研究的重要性,综述了碳纳米管/聚合物吸波材料的研究现状,主要包括碳纳米管/环氧树脂(ER)复合材料、碳纳米管/聚苯胺(PANI)复合材料以及碳纳米管/聚氯乙烯(PVC)复合材料的制备方法和吸波性能;并展望了碳纳米管/聚合物复合材料在航天工业领域的发展方向.     

聚合物/碳纳米管导电复合材料研究进展

综述了聚合物/碳纳米管复合材料的制备方法及其电学性能的研究进展。评述了聚合物/碳纳米管复合材料常用的制备方法,包括溶液共混、熔融共混、原位聚合等,特别强调碳纳米管在聚合物基体中的分散;介绍了采用聚乙烯、环氧树脂等为基体的碳纳米管复合材料电学性能研究的两个方面:导电渗流行为和正温度系数效应;对聚合物/碳纳米管导电复合材料研究中存在的问题如工艺改进、机理解释等进行了讨论,并展望了这一类材料的发展前景。     

碳纳米管/环氧树脂复合材料力学性能影响因素的研究

本文研究了碳纳米管在环氧树脂中的分散方式及碳纳米管长度对环氧树脂复合材料力学性能的影响,并对单壁与多壁碳纳米管分别制备的环氧树脂复合材料的力学性能进行了分析探讨。本实验条件如下:搅拌时间为8h时复合材料的冲击强度、拉伸强度和弯曲强度分别可比1h时增加41%、22%和38%;超声波处理时间为4h时复合材料的冲击强度、拉伸强度和弯曲强度分别可比处理1h时增加143%、30%和45%,但超声波处理时间不宜过长,否则会破坏碳纳米管表面,导致性能下降。短碳纳米管在环氧树脂中的分散性较好,对环氧树脂复合材料的增强效果较好。长碳纳米管对提高复合材料的韧性有利。与长度为50μm时相比,碳纳米管长度为2μm时制备的环氧树脂复合材料的拉伸强度和弯曲强度高49.2%和45.3%,但断裂伸长率低33%。与单壁碳纳米管相比,多壁碳纳米管与环氧树脂的界面结合力更好,更适于做环氧树脂增韧材料。相同实验条件下多壁碳纳米管/环氧树脂复合材料的冲击强度、断裂伸长率和拉伸强度较单壁碳纳米管/环氧树脂复合材料可分别提高31%、24%和28%。     

氧化石墨烯/碳纳米管增强环氧树脂及其性能

采用Hummers制备了氧化石墨烯,并对多壁碳纳米管进行氧化处理,后再通过超声分散使得氧化石墨烯以及功能化碳纳米管通过π-π作用紧密结合在一起后又均匀地分散在环氧树脂中,制备了氧化石墨烯/碳纳米管环氧树脂复合材料。后通过摩擦仪来检测氧化石墨烯、功能化碳纳米管对复合材料的摩擦性能的影响;对样条进行拉伸性能、热失重性能的检测,并用扫描电镜(SEM)来观察样条断面的形态。结果表明:氧化石墨烯、功能化碳纳米管的添加能够有效地改善复合材料的耐摩擦性能,且材料的拉伸性能得到很好的改善,提高了复合材料的韧性和强度。     

碳纳米管/铁氧体／环氧树脂复合吸波材料的研究进展

介绍了碳纳米管、锶铁氧体和环氧树脂各自的优异性能以及碳纳米管／铁氧体／环氧树脂复合吸波材料的特点和吸波机理．讨论了制备理想性能吸波材料应重点解决的技术问题。     

纳米碳集聚体与纳米金刚石低填充PP的研究

采用爆炸法合成了纳米碳集聚体和纳米金刚石，将其低填充聚丙烯(PP)制备了复合材料，研究了复合材料的结晶行为和力学性能。结果表明：填充纳米粒子提高了PP的α晶态的结晶度，添加0．06％纳米碳集聚体或纳米金刚石的PP的结晶度分别提高了16．74％和25．83％；PP复合材料的拉伸强度随纳米粒子用量的增加而提高，但冲击强度下降。     

纳米凹凸棒土母粒的制备及对聚丙烯性能的影响

将纳米凹凸棒土制备成母粒并与PP复合，制备n-ATP／PP纳米复合材料。对纳米复合材料的性能进行测试。结果表明，当纳米凹凸棒土质量分数为1％时，复合材料的拉伸强度达最大值；而冲击强度在纳米凹凸棒土质量分数为5％时，出现峰值。纳米凹凸棒土的加入一定程度上改善了复合材料的加工性能。     

纳米水滑石(LDH)的有机化改性及其在高聚物中的分散

通过插层置换对水滑石（LDH）纳米粒子进行了有机化改性，并就改性纳米水滑石在PE、EVA树脂基体中的分散情况进行了研究。研究发现，经有机化改性的水滑石纳米粒子无论在极性的EVA基体中，还是在非极性的PE基体中都能达到很好的分散效果，为进一步制备高性能聚合物基纳米复合材料提供了一种新的分散方法。     

无机纳米粒子填充改性聚四氟乙烯复合材料的研究

研究了无机纳米粒子在聚四氟乙烯(PTFE)材料中的分散方法，以及纳米Al2O3、纳米SiO2的填充改性对PTFE复合材料力学性能和耐磨性能的影响。结果表明：机械混合和气流粉碎的组合方式可使无机纳米粒子在PTFE中得到均匀分散；用量0。3％的纳米Al2O3提高了PTFE材料的拉伸强度和断裂伸长率，用量3％的纳米SiO2显著改善了PTFE材料的耐磨耗性能；纳米Al2O3和纳米SiO2协同改性PTFE，获得了拉伸强度27．4MPa、断裂伸长率306．7％、邵D硬度60．0、磨耗量0．001g和摩擦系数0．20的综合性能优异的改性PTFE耐磨耗材料，该改性PTFE材料适用于汽车发动机曲轴油密封件的制备。     

碳纳米管/纳米TiO2-聚苯胺复合膜电极的制备及电容性能研究

用循环伏安法，在含有0．2mol／L苯胺的0．5mol／L硫酸溶液中，以50mv／s的扫描速度，在-0．1-0．9V的范围内实现了苯胺在Ti基碳纳米管／纳米TiO2电极上的电化学聚合，并用循环伏安（CV）法和电化学交流阻抗谱（EIS）对制备的碳纳米管／纳米TiO2-聚苯胺（CNT／nanoTiO2-PAn）复合膜电极的电化学性质进行了表征，同时进一步对该电极的充放电性能进行了研究。实验结果表明，此条件下得到的PAn膜电极具有良好的导电性，同时具有疏松、多孔的网络结构；充放电测试研究表明，基于CNT／TiO2基体上的PAn膜的面积比电容在放电电流密度为2．5mA／cm^2时达到了833mF／cm^2,说明有很好的电容性能，可以作为超级电容器的电极材料。     

载荷对纳米SiC/BMI-BA复合材料摩擦性能的影响

利用高速机械剪切的方法将纳米SiC粒子分散在双马来酰亚胺树脂预聚体（BMI-BA）中，以浇铸成型法制备了纳米SiC／BMI—BA复合材料，在M-200型磨损机上研究了不同载荷下纳米SiC的填充量对复合材料摩擦系数和磨损率的影响，利用扫描电镜（SEM）观察了纳米SiC质量分数为6．0％时复合材料及其对摩环在不同载荷下的表面形貌。结果表明：纳米SiC能够显著降低复合材料的摩擦系数及磨损率，尤其是在高载荷下这种作用更明显。SEM显示BMI树脂发生的是塑性变形和疲劳磨损，而复合材料主要是粘着磨损。     

阻燃纳米复合材料研究进展

综述了有机-无机阻燃纳米复合材料的最新研究进展,分析了阻燃材料的阻燃性能及其阻燃机理,对阻燃纳米复合材料的研究进行了展望。     

热塑性酚醛树脂基纳米复合材料的性能

用有机化改性的蒙脱土作为纳米粒子,通过原位聚合法制备了酚醛树脂基纳米复合材料;研究了蒙脱土纳米粒子对复合材料热稳定性、力学性能和特性粘数的影响.实验结果表明,纳米蒙脱土的加入提高了复合材料的热稳定性,且随纳米蒙脱土用量的增加而升高;蒙脱土质量分数为5%时,材料的冲击强度和流动性达到最佳.     

不同亚微观形态的聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料的研究

通过控制不同的工艺条件，利用双螺杆挤出插层法制备出两种不同微观结构的聚丙烯／蒙脱土纳米复合材料。利用透射电子显做镜观察发现．分别制备出了插层型和半插层型聚丙烯／蒙脱土纳米复合材料，半插层型结构的材料中有机土分散更均匀，尺度更小。对两种纳米复合材料的物理性能测试表明，插层型纳米复合材料的缺口冲击强度提高幅度最大，同时耐热性并没有降低；半剥离型纳米复合材料的熔体质量流动速率降低幅度最大，屈服强度、弹性模量、耐热性提高幅度最大，缺口冲击强度略小于插层型。     

聚合物纳米复合材料韧性和破坏行为

在总结高分子材料增韧机理、高分子纳米复合材料冲击破坏行为的基础上，探讨了高分子纳米复合材料的增韧机理。纳米无机粒子起应力集中的作用导致界面脱黏、空化与基体屈服是其增韧高分子材料的主要原因，而碳纳米管则起桥联裂纹、偏转裂纹方向、传递界面应力使聚合物基体屈服而增韧高分子材料。对聚合物／层状填料纳米复合材料而言，分散在聚合物基体中的插层或剥离的无机纳米片层对复合材料银纹的形成有抑制作用，其二维几何结构不利于片层周围基体的屈服与界面脱黏、空化，因而不能增韧高分子材料，反而还导致了聚合物／层状填料纳米复合材料抗冲击强度的降低。高分子材料的纳米复合目前很难达到橡胶增韧的效果，若同时采用纳米复合技术与官能化弹性体增韧技术，可望设计、制备出一系列高强度、高韧性的高分子纳米复合材料。