氣相生長納米碳纖維-環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的制備及其功能化.pdf

1、浙江理工大學(xué)學(xué)位論文獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得浙江理工大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。論文為本人親自撰寫，我對所寫的內(nèi)容負(fù)責(zé)，并完全意思到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名：J鑰辯吼砷年多月lo日浙江理工大學(xué)碩士學(xué)位論文氣相生長納米碳纖維／環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的制備

2、及其功能化氣相生長納米碳纖維／環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的制備及其功能化摘要為了更好地改善和優(yōu)化環(huán)氧樹脂性能，提高材料的力學(xué)性能和熱學(xué)穩(wěn)定性，并且賦予材料特殊的功能性，以性能優(yōu)異的氣相生長納米碳纖維(VGCNFs)為填料，與環(huán)氧樹脂進(jìn)行復(fù)合，制備VGCNF／環(huán)氧樹脂復(fù)合材料。為此，首先對VGCNFs的表面功能化進(jìn)行了探索，并將功能化的VGCNFs作為增強(qiáng)材料，制備具有良好力學(xué)性能，同時兼具形狀記憶性能和磁性能的環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料，為進(jìn)一步優(yōu)化環(huán)氧

3、樹脂復(fù)合材料的性能和拓寬應(yīng)用范圍提供參考。原始的氣相生長納米碳纖維(rawVGCNFs)在應(yīng)用過程中極易團(tuán)聚，且其表面呈惰性，使其在樹脂基體材料中的分散性和界面結(jié)合性能較差，從而影響VGCNF／環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料的性能。為了改善VGCNFs在環(huán)氧樹脂基體中的分散性及其與基體界面的結(jié)合性能，提高復(fù)合材料的力學(xué)性能，采用H202／HN03對VGCNFs進(jìn)行表面氧化處理，利用傅里葉紅外光譜分析儀(FT_IR)，場發(fā)射電子掃描顯微鏡(FESEM

4、)及萬能材料試驗機(jī)對材料的微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能測試與分析。結(jié)果表明：表面氧化處理后的VGCNFs，其表面接枝上了含氧功能性官能團(tuán)。為了賦予氣相生長納米碳纖維／環(huán)氧樹脂復(fù)合材料更優(yōu)異的力學(xué)性能并兼具多功能性，首先采用化學(xué)熱處理法，利用C0304對VGCNFs進(jìn)行了修飾，得到了表面含有C0304的VGCNFs(C0304VGCNFs)，采用了掃描電子顯微鏡、傅里葉紅外光譜儀以及x射線衍射儀對C0304VGCNFs的表面形貌、表面官能團(tuán)及晶型結(jié)

5、構(gòu)進(jìn)行了表征分析。研究結(jié)果表明，在VGCNFs表面形成了具有良好晶型結(jié)構(gòu)的C0304納米粒子。其次，分別利用表面氧化處理的VGCNFs和C0304VGCNFs為填料，制備VGCNF／環(huán)氧樹脂復(fù)合材料，并分別對復(fù)合材料的微觀形貌、拉伸強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性、磁學(xué)性能及形狀記憶性能進(jìn)行了測試表征。結(jié)果表明，VGCNF／環(huán)氧樹脂復(fù)合材料具有十分優(yōu)異的性能。VGCNFs的加入有效地提高了環(huán)氧樹脂的力學(xué)性能，當(dāng)VGCNFs含量為O5wt％時，表面氧化處理