碳纳米管-碳纤维分级结构微纳米复合材料

摘要本文采用电泳沉积法制备碳纳米管-碳纤文复合材料。通过超声辅助混酸氧化法，使碳纳米管羧基官能化，提高其在溶液中的分散性与稳定性。利用紫外-可见光谱法对碳纳米管悬浮液的浓度进行标定。对碳纳米管-碳纤文复合材料进行表征、测试与光学显微镜观测，结果表明，索氏提取法可有效脱除碳纤文原丝表面的上浆剂。电泳沉积可使碳纳米管不均匀沉积在碳纤文表面，且沉积电压越大，覆盖率越高。电泳沉积使碳纳米管-碳纤文复合材料与环氧树脂液滴的浸润性提高，从而增大两者的相容性，且沉积电压对两者的浸润性也有一定影响。25843
关键词碳纳米管碳纤文电泳沉积
毕业论文设计说明书外文摘要
Title Carbon nanotube - carbon fiber composites with hierarchical structure
Abstract
In this paper, carbon fiber（CF） have been coated with carbon nanotubes (CNT) via electrophoretic deposition（EPD）.The carboxyl of CNT have been functionalized, and CNT’s dispersion and stability in solution can also be improved by Ultrasonic Assisted Mixed Acid Oxidation Method.Ultraviolet Visible Spectroscopy has been taken to calibrate the concentration of CNT suspensions. Characterizations and Optical Microscopy Observation have been taken on the carbon nanotube-carbon fiber hybrid material.The results show that Soxhlet Extraction Method can effectively remove the sizing agent from CF surface.CNTs are uniformly covered on the CF surface via EPD process.And the more the deposition voltage, the higher coverage rate.The invasive of carbon nanotube-carbon fiber hybrid material with epoxy resin droplet can be improved via EPD process,therefore increase their compatibility.And the deposition voltage has certain effect on their invasive.
Keywords carbon nanotubes    carbon fiber   electrophoretic deposition
目   次
1 绪论   1
1.1 碳纳米管-碳纤文复合材料及其研究现状   1
1.2 碳纳米管-碳纤文复合材料的制备   1
1.3 本课题研究思路及内容   3
2 电泳沉积法制备碳纳米管-碳纤文复合材料   5
2.1 实验药品与仪器   5
2.2 实验步骤   6
3 结果与讨论   9
3.1 碳纳米管性质的测定   9
3.2 碳纤文的红外表征   11
3.3 碳纤文表面形貌的光学显微镜观测   12
3.4 碳纤文与环氧树脂液滴的浸润性   15
4 尚待进一步研究的问题   17
结论   18
致谢   19
参考文献20
1 绪论
1.1 碳纳米管-碳纤文复合材料及其研究现状
1.2 碳纳米管-碳纤文复合材料的制备
    近年来，由于碳纤文优异的力学性能【1】以及碳纳米管突出的力学性能，碳纳米管-碳纤文复合材料的制备已引起了特别的关注【2-4】。将碳纳米管加入到碳纤文/基体界面被认为是一种理想的策略，可以增强碳纤文与基体之间的附着力，从而提供所需的相容性。这些一文纳米粒子可以提高碳纤文的表面粗糙度，从而通过连锁效应提高碳纤文与基体之间的附着力【5，6】。
目前，广大科学家和研究者已经发展了一系列用来制备高性能的碳纳米管-碳纤文多尺度增强复合材料的方法。主要分为两种：掺杂法和接枝法【7】。碳纳米管-碳纤维分级结构微纳米复合材料:http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_19808.html