张清杰[1]2016年在《官能化碳纳米管/碳纤维多尺度增强环氧树脂基复合材料基础研究》文中指出树脂基体是纤维增强复合材料中最薄弱,并且最先受到破坏的组分,对复合材料整体性能的发挥起着关键的作用。目前,采用官能化碳纳米管(CNTs)改性环氧树脂基体来制备多尺度碳纤维增强复合材料是解决复合材料层间剥离,冲击强度、纤维与基体间的界面强度较低以及横截面的力学性能较差等问题的有效途径之一。但在实际应用中发现,影响这一类复合材料性能的因素有很多,例如：CNTs的分散性、官能化CNTs与环氧树脂／固化剂分子之间的物理化学作用、树脂基体的固化动力学；加工工艺等,而且这些因素之间通常是相互影响、相互作用,导致制备的树脂基体或碳纤维增强复合材料的性能难以得到明显改善。针对上述问题,本文开展了一系列的基础研究工作,旨在为制备高性能的碳纤维增强树脂基复合材料提供理论和实验依据。(1)对商业MWCNTs-COOH经过酰胺化处理制备了表面接枝乙二胺的MWCNTs-NH2。随后,比较分析了MWCNTs-COOH和MWCNTs-NH2在芳香胺固化环氧树脂体系中可能存在的化学反应机理与MWCNTs在复合材料制备过程中分散稳定性的关系,及其对树脂基体和碳纤维复合材料的力学性能、玻璃化转变温度(Tg)和界面性能的影响。结果表明,在复合材料的制备过程中,由于芳香胺固化剂的影响,MWCNTs-COOH易形成团聚体,而MWCNTs-NH2能够维持分散稳定性,从而保证其表面的胺类官能团能够与环氧基团发生开环反应,参与树脂基体的交联网络结构以及碳纤维与树脂基体之间的界面强化。与纯树脂和MWCNTs-COOH增强体系相比,MWCNTs-NH2的加入进一步提高了碳纤维／环氧树脂复合材料的层间力学性能、Tg和界面性能。(2)应用分子模拟结合实验的方法研究了MWCNTs-NH2与TDE-85及AFG-90环氧树脂分子之间界面相互作用,及其与MWCNTs-NH2分散性、复合材料体系的固化动力学、交联网络结构以及力学性能之间的关联性。研究发现,环氧树脂分子与MWCNTs-NH2形成较强的界面结合时,有利于提高MWCNTs-NH2在树脂体系中的分散性以及固化后树脂基体的拉伸断裂韧性。非等温DSC和红外分析表明, MWCNTs-NH2的加入调整了环氧-胺树脂体系原有的固化反应和交联网络微观结构,表现为羟基和环氧基团之间醚化反应的改变。当复合材料受到压缩应力时,与纯树脂体系相比,脂肪族醚键相对含量增加的交联网络结构,可以充分地发挥MWCNTs的协同增强效果,从而提高复合材料的压缩强度。(3)利用MWCNTs-NH2与正丁基缩水甘油醚开环反应,设计制备了液态碳纳米管增强体,并将其加入到树脂基体中,通过湿法缠绕工艺制备国产T300碳纤维复合材料,分析了液态碳纳米管增强体的加入对树脂体系的工艺性,碳纤维复合材料的力学、Tg以及界面性能的影响。研究发现,液态碳纳米管增强体可以有效地解决纳米粒子添加后树脂粘度大幅增加、分散性降低、工艺性变差的技术难题。此外,在固化成型过程中,液态碳纳米管增强体可以与碳纤维上浆剂以及树脂基体形成多尺度的交联网络,有效提高界面粘结性和应力的传递效率,从而提高复合材料的力学性能和Tg。与纯树脂体系相比,添加液态碳纳米管增强体后,碳纤维复合材料的Tg提高了8℃的同时,NOL环复合材料的拉伸强度以及层间剪切强度(ILSS)分别提高了17%和8%。(4)通过调控液态碳纳米管增强体的固液比,制备了半固态碳纳米管增强体。将不同含量的半固态碳纳米管增强体分散到环氧树脂基体中,采用热熔法制备了含MWCNTs的T700碳纤维单向预浸料,随后热压成复合材料层压板,初步研究了半固态碳纳米管增强体的加入对T700碳纤维复合材料的层间剪切、抗冲击和抗压缩性能的影响。研究发现,半固态碳纳米管增强体提高了MWCNTs与环氧树脂的浸润性,有效地解决了高粘度树脂体系不利于纳米粒子均匀分散的问题,并且可以与环氧树脂自发形成交联网络状结构,改善了其在环氧树脂分散液(未加固化剂)中放置时的分散稳定性。与纯树脂体系相比,半固态碳纳米管增强体的加入改善了树脂基体与碳纤维之间的界面粘结性,实现MWCNTs/碳纤维复合材料的多尺度协同增强、增韧,从而提高了复合材料的层间剪切、抗冲击和抗压缩性能。与纯树脂体系相比,添加质量分数为2 wt%的半固态碳纳米管增强体,复合材料的ILSS和冲击后压缩强度(CAI)分别提高14%和27%,而0°压缩强度和900压缩强度分别提高11%和9%,能较好的满足实际应用中对于碳纤维复合材料高抗压、高抗冲击性能的要求。
袭肖光[2]2013年在《碳材料/环氧树脂复合散热粉末涂料的制备及其性能研究》文中指出随着现代科技的迅速发展，电子器件的高频、高速以及集成电路的密集和小型化,使得单位容积电子器件的总功率密度和发热量大幅度地增长,从而使电子器件的冷却问题变得越来越突出。而常规的冷却系统所能达到的冷却能力受到极大挑战，尤其在能源、汽车、空调、农业、化工、微电子、信息等领域，对强化传热、提高散热效率等技术提出了更高的要求。而散热涂料是一种提高物体表面散热效率，降低体系温度的特种涂料，将散热涂料涂在电子器件上可以提高电子器件的散热效率。本论文集中研究了原位聚合法制备出具有碳基/环氧树脂复合粉末散热涂料。具体来说，本论文主要包括以下叁个部分：1.以双酚A和环氧氯丙烷为原料，碳纳米管为填料，通过原位聚合的方法制备出碳纳米管/环氧树脂复合材料。研究表明，加入碳纳米管后，环氧树脂粉末涂料的热导率得到了提升，当纳米碳管质量分数为3%时，其热导率为0.541W/mK，且环氧树脂粉末涂料的其他性能也得到了一定程度的提高。2.针对第一部分加入碳纳米管后，碳纳米管/环氧树脂的热导率提高的不大的缺点，本章选用石墨烯作为填料，石墨烯拥有比碳纳米管更优异的热导率，可达5000W/mK。本章以双酚A和环氧氯丙烷为原料，碳纳米管为填料，通过原位聚合的方法制备出石墨烯/环氧树脂复合材料，并对其热导率进行测试，结果表明加入石墨烯后，环氧树脂的热导率提高的更大。3.以碳纳米管与石墨烯为填料形成叁维的导热网络，有利于热量的传递。以双酚A和环氧氯丙烷为原料，碳纳米管和石墨烯为填料，通过原位聚合的方法制备出石墨烯/碳纳米管/环氧树脂复合材料，通过加入的碳纳米管与石墨烯的比例不同，测其热导率。结果表明，当石墨烯与纳米碳管质量分数分别为1.5%和0.5%时，石墨烯/碳纳米管/环氧树脂复合材料的热导率达到了最大为2.26W/mK。
欧气局[3]2016年在《磁场诱导MWCNTs-Fe_3O_4改性环氧树脂及碳纤维复合材料研究》文中提出近年来,由于碳纤维价格下降、低温固化基体和成型工艺的创新,使得碳纤维复合材料在众多领域得到广泛的应用,其优异的力学性能吸引了人们的高度的关注。但碳纤维复合材料层间性能较差,如何有效地提高其层间性能一直都是人们研究的热点和重点。利用有序的增强体对基体进行改性可获得一些特殊的性能,而碳纳米管优异的力学性能被视为理想的增强材料,其中利用碳纳米管垂直取向增强碳纤维复合材料层间性能的研究不多。本文对酸处理后的碳纳米管进行磁性粒子负载改性,再利用磁场对磁性碳纳米管诱导取向,研究取向碳纳米管对环氧树脂性能和碳纤维复合材料层间性能的影响及其增强机理。具体研究结果如下:第一部分研究了碳纳米管负载磁性Fe_3O_4纳米粒子的表面改性。利用浓硝酸对原始碳纳米管进行纯化处理,可以有效地溶解碳纳米管当中的杂质,IR分析表明在碳纳米管表面成功引入羟基、羧基和羰基活性基团。制备磁性碳纳米管时,当多壁碳纳米管(MWCNTs)和乙酰丙酮铁用量配比为0.1g:0.2g时,选择反应条件为240℃+2h效果最佳,利用XRD、SEM、TEM对改性碳纳米管分析结果表明纳米Fe_3O_4粒子包覆效果均匀,纯度高、粒径均匀,晶粒尺寸在22nm左右。通过改变乙酰丙酮铁和多壁碳纳米管的配比能够实现对纳米Fe_3O_4粒子的包覆密度、晶粒尺寸进行调控。负载磁性纳米Fe_3O_4粒子的碳纳米管(MWCNTs-Fe_3O_4)饱和磁化强度高达100.9emu/g,这使MWCNTs-Fe_3O_4能够对较弱磁场(≤0.12T)良好响应。第二部分研究了碳纳米管改性环氧树脂性能。探究不同碳纳米管含量和有无磁场诱导对环氧树脂性能的影响。断裂韧性数据表明,碳纳米管改性和磁场诱导磁性碳纳米管取向对不同环氧树脂韧性都要提高。相比于纯E-51环氧树脂,无磁场下,添加0.75wt%MWCNTs断裂韧性最好,KIC、GIC分别提高15%和32.7%,有磁场下,添加1wt%MWCNTs-Fe_3O_4断裂韧性最佳,KIC、GIC分别提高34.1%和80%,而磁场诱导比无磁场诱导最大KIC、GIC分别提高了16.7%、35.7%;相比于纯RIMR-135环氧树脂,无磁场下,添加0.75wt%MWCNTs时断裂韧性最好,KIC、GIC分别提高54.3%和138%,有磁场下,添加1.5wt%MWCNTs-Fe_3O_4时断裂韧性最佳,KIC、GIC分别提高94%和276.8%,而磁场诱导比无诱导最大KIC、GIC分别提高25.8%、58.2%。通过SEM分析了碳纳米管和磁场诱导对环氧树脂断裂韧性增强的机理。本文所考察碳纳米管含量范围内,碳纳米管对环氧树脂的导电、介电常数、介电损耗和热稳定性影响不大。第叁部分研究了磁场诱导磁性碳纳米管对碳纤维复合材料层间性能的影响。黏度数据表明,RIMR-135体系在常温下的黏度为331.1mPa.s、凝胶时间大于2h,适用于真空辅助树脂传递模塑(VARTM)成型。无磁场和有磁场使碳纤维拔出剪切强度分别提高了13.4%、29.9%,双悬臂梁法剪切强度(DCB)分别提高了7.1%、28.8%,叁点弯曲式短梁剪切强度(SBS)分别提高了14%、23%。
杨雪琴[4]2012年在《碳纳米管/环氧树脂复合材料的研究》文中研究表明环氧树脂(EP)结构中含苯环和醚键，因此具有优良的电绝缘性、耐化学介质性和粘接性，广泛应用于涂料、胶粘剂和工程材料领域。EP胶粘剂对各种金属和大部分非金属材料均有良好的粘接性，金属用胶粘剂要求其具有一定的导电性，需对EP进行改性。EP质脆，对其进行增韧改性也是必须的。多壁碳纳米管(MWNTs)具有优异的力学性能、热学性能和电学性，是聚合物理想的改性填料。但是，MWNTs易团聚，在EP中难以均匀分散，其高性能在碳纳米管/环氧树脂(MWNTs/EP)复合材料中得不到实现。本文对MWNTs进行了酸化处理，考察了能使MWNTs在EP中均匀分散的新的分散工艺，并对复合材料的性能进行了研究。首先研究了不同酸化处理方式对MWNTs的分散性的影响，结果表明加热搅拌处理2h的MWNTs纯化和功能化效果最好。考察了EP的固化条件和MWNTs的叁种分散（搅拌、溶剂和乳化）工艺对EP性能的影响，发现制备复合材料的最佳制备条件为：利用乳化机将MWNTs分散在EP基体中，在RT/2h+70℃/2h+125℃/2.5h+150℃/1h条件下固化。利用原位聚合法制备了MWNTs含量不同的MWNTs/EP复合材料。通过对其形貌及性能等进行了研究，发现适量的MWNTs在EP中能够均匀分散。由于MWNTs与EP基体有一定的界面相互作用，MWNTs/EP复合材料的玻璃化转变温度(T_g)、强度和韧性均有提高。MWNTs含量为10wt%时，MWNTs/EP复合材料的T_g较纯EP升高约20℃，体积电阻率较纯EP降低了9个数量级，渗流阀值在4-6wt%之间。MWNTs含量为6wt%时，拉伸强度、弹性模量和冲击强度达到最大值，分别较纯EP提高了83%、83%和89%。
赵微[5]2017年在《阻燃环氧树脂复合材料的制备及性能研究》文中研究指明环氧树脂(EP)具有质轻、耐腐蚀、绝缘性好等优点,因此被广泛应用于航空航天、电子电器和绝缘涂料等方面。但环氧树脂具有质脆、阻燃性差等缺点,限制了其使用范围,故对环氧树脂进行阻燃改性一直是这个领域的技术难题。碳纳米管(MWCNTs)因其独特的结构,具有良好的导热性,被认为是一种理想的阻燃添加剂。本文将EP作为基体,MWCNTs作为添加剂,选用超声分散与溶液共混法制备碳纳米管/环氧树脂复合材料,运用热重、锥形量热、力学性能和传统的阻燃性能测试方法对复合材料的热稳定性、阻燃性和力学性能进行分析。研究不同功能化MWCNTs对EP阻燃及力学性能的影响,研究碳纳米管及分散剂的质量分数对环氧树脂性能的影响。研究结果表明:羧基功能化碳纳米管(MWCNTs-COOH)对环氧树脂复合材料的阻燃性能改善最好。热重分析表明MWCNTs-COOH的质量分数为1.5%时,复合材料的最大分解温度较纯EP提高了约25℃,燃尽温度提高了185.5℃;锥形量热分析表明其质量分数为0.5%时,复合材料的热释放速率最低;当质量分数为2%时,极限氧指数测得其阻燃性能最好;质量分数为1.5%时,水平燃烧法测得其阻燃性能最佳;质量分数为1%时,其拉伸强度和弯曲强度与EP相比分别增加了32.97%和35.3%。极限氧指数和水平燃烧法的结果表明表明,当分散剂质量分数为6%时,环氧树脂复合材料的阻燃性能最佳;力学试验的结果表明,当分散剂质量分数为4%时,环氧树脂复合材料的拉伸和弯曲强度最大。
范晋锋[6]2017年在《基于微波固化工艺的MWCNT/环氧复合材料制备及其基本性能研究》文中认为随着环氧树脂复合材料的发展,其在结构材料以及功能材料中的应用越来越多,对其性能、成型周期以及环境友好等方面提出了越来越高的要求。作为新型的树脂固化技术—微波固化受到越来越多的关注,微波固化具有加热均匀、固化速度快、易于控制、节能环保等优点。目前,微波对固化反应活化能及不同增强体的环氧复合材料性能影响,已经存在大量研究。但在微波固化过程中,纳米增强体在环氧树脂基体中的分散稳定性、复合材料中增强体与基体之间的界面性能等方面的问题还需要进一步深入研究,有利于环氧树脂复合材料作为结构材料或者功能材料满足更高的性能需求,同时也有利于微波固化技术的进一步应用。本论文基于文献报道和前期探索,对微波固化工艺进行了探究,然后系统考察了微波作用对提高碳纳米管(MWCNT)在环氧树脂中分散稳定性和界面结合的机制,深入探讨了微波作用下MWCNT对环氧树脂力学、耐热、导热、导电性能增强效果,分析了微波固化MWCNT/环氧复合材料的增强机制。主要工作如下:(1)探究了适合所选用环氧树脂体系的最佳微波固化工艺,并与传统热固化工艺进行了对比研究。通过前期实验探究,本文以凝胶时间和完全变硬时间为界,采用叁段微波功率进行固化,与热固化相比固化时间短,且固化产物有较高的力学性能和固化度;通过红外光谱比较发现微波固化不会改变产物化学结构。(2)系统考察了微波作用对改善碳纳米管在环氧树脂中分散稳定性和界面结合的机制。结果表明,未经微波处理MWCNT分散液静置过程中出现明显的沉降现象,粒径由624nm变为792nm;微波处理后始终保持良好的分散效果,粒径由636nm变为689nm。在微波条件下碳纳米管在环氧树脂中能保持更好的团聚体形貌和粒径,有更好的分散稳定性。TFBT测试发现微波固化基体对MWCNT有更好的浸润性和界面结合力,同时原位拉伸拉曼结果也表明,微波固化产物界面性能更好。(3)系统研究了微波固化条件下,MWCNT对环氧树脂基复合材料的力学、耐热、导热、导电等性能的增强机制。结果表明,随着MWCNT含量的增加,微波固化产物能保持更好的分散效果和界面性能,复合材料材料力学及耐热性能逐渐升高,但传统热固化在0.5wt%MWCNT时增强效果最好;同时导热及导热性能,在不同固化方式下都随着MWCNT含量的增加而提高,但由于微波固化MWCNT分散效果好,能构成更完整、均匀的能量传递网络,提高效果更为明显。
王建国[7]2006年在《多壁碳纳米管/环氧树脂复合材料结构与性能的研究》文中研究指明关于环氧树脂/碳纳米管复合材料的研究虽然取得了一些进展,但是一些最基本的问题目前并没有真正得到解决。目前采用的分散方法虽然在一定程度上提高了碳纳米管在环氧树脂中的分散程度,但这些方法还不能做到碳纳米管的充分分散,所以寻找合适的方法使得碳纳米管以纳米尺度充分分散在环氧树脂中,仍然是制备高性能碳纳米管/环氧树脂复合材料的首要问题。 本文采用胺功能化的方法处理碳纳米管,考察了胺功能化对碳纳米管在树脂中分散性及得到的复合材料性能的影响。 采用不同的强酸体系和处理条件对碳纳米管进行处理,考察了不同的酸处理体系及条件对碳纳米管结构和化学性质的影响。结果表明,采用硝酸和硫酸的混合酸,在温和条件下处理碳纳米管,可以在不损害碳纳米管基本结构的基础上,在碳纳米管表面产生大量羧基。 采用酰氯化后胺取代路线在碳纳米管表面接枝胺功能基,研究了产物的结构。结果表明,采用酰氯化后胺取代路线可以成功在碳纳米管表面接枝长度不同的多种胺功能基,接枝叁乙烯四胺不但把碳纳米管的惰性表面变成极性表面,还可以扩大碳纳米管的管间隙,使碳纳米管的整体状态保持疏松,有利于碳纳米管在聚合物基体中的分散。 碳纳米管环氧树脂的固化行为对其固化物的物理及力学性能有重要的影响。用DSC法研究了加入胺功能化碳纳米管的固化动力学,结果表明,胺功能化碳纳米管的加入降低了环氧树脂固化反应的活化能,且加入胺功能化碳纳米管的环氧树脂固化反应程度高于加入未胺功能化碳纳米管的环氧树脂的固化反应程度。 采用超声波分散的方法制备了碳纳米管/环氧树脂复合材料,并分析了不同碳纳米管对环氧树脂性能的影响。结果表明,胺功能化碳纳米管与环氧树脂有更好的相容性,更易于在环氧树脂中分散,并较大地提高了环氧树脂的强度、韧性、玻璃化转变温度及热分解温度。 研究了多壁碳纳米管对环氧树脂光透过性的影响,并比较了未胺功能化碳纳米管与胺功能化碳纳米管的不同作用,评价了胺功能化碳纳米管/环氧树脂复合材料用做光电器件包装材料的可能。胺功能化可以促进碳纳米管在环氧树脂中的
杨科[8]2016年在《多壁碳纳米管/环氧树脂的碳纳米管复合材料制备方法及其基本性能研究》文中研究表明碳纳米管(carbon nanotube,CNT)由于其特殊的结构形式,使其具有良好的电学、热学和力学性能。碳纳米管在航空航天、设备状态监测等众多高新产业领域具有广大的应用空间。碳纳米管尤其是多壁碳纳米管近些年来一直都是在研究的热点。环氧树脂具有固化收缩率低、稳定性好、粘连性能强和良好的机械性能等优点,同时具有阻电性,从而环氧树脂可以广泛应用于各个领域。但是环氧树脂的一些缺点:如受冲击性差、耐热性不好、质地脆、内应力较大等,一定程度上也制约着环氧树脂在工程领域的应用。多壁碳纳米管/环氧树脂复合材料,综合碳纳米管和环氧树脂两种材料的优点,从而发挥更大的作用。本文主要对多壁碳纳米管/环氧树脂复合材料的制备工艺、成形工艺和基本性能测试进行研究。通过探索多壁碳纳米管/环氧树脂复合材料制备工艺,生产出多壁碳纳米管复合材料。然后研究多壁碳纳米管复合材料的成形方法。设计制造模具将多壁碳纳米管/环氧树脂复合材料制造成为需要的样品。并且对制备多壁碳纳米管/环氧树脂复合材料进行简单的力学性能测试。最后形成完整的多壁碳纳米管/环氧树脂复合材料制备、成形和测试体系。为后续实验者使用多壁碳纳米管/环氧树脂复合材料提供制备方案和选用依据,促进其在故障诊断与健康监测技术或者其他工程领域的应用。本文还收录了多壁碳纳米管/环氧树脂复合材料制备和成形过程中的一些失败案例。通过分析失败原因,设计了后续的处理方案。收集的案例具有一定偶发性,其中有些案例也和实验设备和操作者的工作经验有联系。这些案例是实验过程中的经验和教训,同时也希望这些内容作为相关信息查阅参考。
王建强[9]2013年在《碳纳米管在环氧树脂中分散方法研究》文中研究指明碳纳米管是一种具有独特结构和性能的碳结构单质,是理想的聚合物填充改性材料之一。环氧树脂是一种性能优良应用广泛的聚合物材料,但是环氧树脂的耐疲劳性、耐热和耐冲击性能等较差。使用碳纳米管对环氧树脂进行改性可以制备出具有非常优异性能的复合材料,制备的复合材料兼具二者的优点,充分发挥了各自的优异性能。由于碳纳米管一般情况呈团聚态,在复合材料制备时难于分散,这一问题成为制备碳纳米管/环氧树脂复合材料时的一个技术难点。目前,已有众多学者在实验室里通过不同的方法制备了碳纳米管/环氧树脂复合材料,其中能够用于工业批量化生产且达到较好的碳纳米管分散效果的方法较少。本文以工业化生产为出发点,研究采用超声波法和双转子混炼法将碳纳米管分散于环氧树脂中制备纳米复合材料的工艺条件及设备改进。采用超声波法分散碳纳米管时,针对不同黏度的环氧树脂基体分别采用了有溶剂稀释超声法和无溶剂超声波法。有溶剂超声分散法分散碳纳米管时研究了超声波功率、超声波处理时间、超声波脉冲方式、超声波处理物料量等因素对碳纳米管分散效果的影响,研究结果表明,在一定范围内增大超声波功率和延长超声处理时间能够提高碳纳米管的分散效果,采用适宜的脉冲处理方式也能够改善碳纳米管分散效果,每一种规格参数的超声波设备的处理能力都是有限的,当处理的物料量超过其处理能力时,碳纳米管的分散效果变差；无溶剂超声法分散碳纳米管时首先对超声波设备进行改进以满足无溶剂超声处理的使用要求,然后使用改进后的超声波设备研究了超声波工艺参数对碳纳米管分散效果的影响,最后依据改进后超声波设备的实验结果设计了大容量超声波分散装置以实现批量化分散碳纳米管。使用双转子混炼法将碳纳米管分散到环氧树脂中时,混炼转速、混炼时间、混炼时的操作工艺都会影响碳纳米管的分散效果。实验研究的结果显示,一定范围内增大混炼转速和混炼时间能够改善碳纳米管的分散性能和分布性能。混炼转速主要影响碳纳米管的分散性,提高转速可以减小碳纳米管团聚体的体积大小；混炼时间主要影响碳纳米管的分布性,延长混合时间可增加纳米管团聚体在环氧树脂中的分散均匀性能；混炼操作工艺对物料的整体均匀性和分散性有一定影响。
王世凯[10]2004年在《碳纳米管/环氧树脂复合材料的制备及性能研究》文中指出碳纳米管是由具有六边形结构的石墨片层卷曲而成接近理想的圆柱形晶须。碳纳米管具有优异的力学性能、热稳定性与导电性能，与聚合物复合可开发出许多新型复合材料。目前碳纳米管大量制备技术的发展为其在复合材料领域的应用提供了可能。 本文以环氧树脂（E－51）为基体，CNTs 为增强剂，制备了 CNTs/环氧树脂纳米复合材料。研究不同超声功率及表面处理方法对制备碳纳米管/环氧树脂纳米复合材料的力学性能、摩擦性能及电学性能的影响，并 CNTs 在环氧树脂中的分散性进行了研究。 力学性能的研究结果表明，使用低功率超声仪制备的未表面处理 CNTs/环氧树脂复合材料，其拉伸强度、拉伸弹性模量较纯树脂都有不同程度的降低。CNTs经表面处理后制备的复合材料拉伸弹性模量较纯树脂提高 78MPa，但拉伸强度、拉伸应变随 CNTs 添加量的增加逐渐降低。使用高功率超声仪制备的未表面处理CNTs/环氧树脂复合材料，其拉伸应变随 CNTs 添加量的增加逐渐增加，当 CNTs的添加量为 1％时，拉伸应变较纯树脂提高 20％。随 CNTs 表面氧化程度的加深，所制备的复合材料的拉伸弹性模量逐渐增加，当 CNTs 经浓硝酸处理 16hr 后，制备的复合材料的拉伸弹性模量较纯树脂提高约 342MPa。使用单壁 CNTs 制备的复合材料的拉伸强度、拉伸弹性模量、拉伸应变较纯环氧树脂有所下降。 碳纳米管/环氧树脂纳米复合材料摩擦性能研究结果表明，CNTs 的加入能够极大改善环氧树脂的摩擦磨损性能。当 CNTs 的含量为 4wt％，复合材料的摩擦系数和磨损质量损失分别达到 0.22 和 2.22×10-5mg(N·m)-1，较纯树脂降低 63％和 80％。使用 600 W 超声仪较 100 W 超声仪制备的复合材料的摩擦磨损性能优良。环氧树脂同 45＃钢对磨时主要发生粘着磨损和疲劳剥落，而复合材料的粘着 I
参考文献：
[1]. 官能化碳纳米管/碳纤维多尺度增强环氧树脂基复合材料基础研究[D]. 张清杰. 北京化工大学. 2016
[2]. 碳材料/环氧树脂复合散热粉末涂料的制备及其性能研究[D]. 袭肖光. 浙江理工大学. 2013
[3]. 磁场诱导MWCNTs-Fe_3O_4改性环氧树脂及碳纤维复合材料研究[D]. 欧气局. 桂林电子科技大学. 2016
[4]. 碳纳米管/环氧树脂复合材料的研究[D]. 杨雪琴. 黑龙江大学. 2012
[5]. 阻燃环氧树脂复合材料的制备及性能研究[D]. 赵微. 沈阳航空航天大学. 2017
[6]. 基于微波固化工艺的MWCNT/环氧复合材料制备及其基本性能研究[D]. 范晋锋. 北京化工大学. 2017
[7]. 多壁碳纳米管/环氧树脂复合材料结构与性能的研究[D]. 王建国. 浙江大学. 2006
[8]. 多壁碳纳米管/环氧树脂的碳纳米管复合材料制备方法及其基本性能研究[D]. 杨科. 广州大学. 2016
[9]. 碳纳米管在环氧树脂中分散方法研究[D]. 王建强. 北京化工大学. 2013
[10]. 碳纳米管/环氧树脂复合材料的制备及性能研究[D]. 王世凯. 北京化工大学. 2004
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