优化固化工艺提高石墨烯复合材料热性能的研究 (2)
2.3 MGO/环氧树脂复合材料的制备 12
2.4表征 12
3 简单的理论分析 14
4 结果与讨论 16
4.1 采用C-方法对固化动力学的研究（该方法假设E为常数） 16
4.2 方法V研究固化动力学（该方法中E为变量） 17
4.3 通过对固化动力学的研究优化添加量为2wt%的MGO/DGEBA/EMI-2,4复合材料热性能 19
5 结论 22
致谢 23
参考文献 24
1 绪论
1.1 简介
石墨烯(graphene)，这种具有二文晶体结构的碳材料，是由单层碳原子以优尔元环形式有序的排列组合而成的，可在二文空间无限延伸[1]。在碳纳米材料家族中，石墨稀可看作是其他文度碳基材料的基本单元，能够通过不同角度的卷曲方式形成不同文度的碳材料。
由于其具有的独特导电性、导热性、力学性能、光学性能和电学性能等[1]优势，并且其分子结构呈准二文片层状，故其在聚合物改性中得到广泛应用。石墨烯目前最具前景的应用之一是在聚合物复合材料中作为填充物改性，其中包括纳米级填料的聚合物基复合材料。以石墨烯为增强剂的复合材料其力学性能、摩擦性能和热性能等明显优于聚合物本体的性能。
早在上个世纪50年代初期[2]，研究人员就对采用剥离的片层状硅酸盐作为填料的纳米复合材料进行了研究，但在将近四十年后，纳米复合材料才引起了学术界和工业界的广泛兴趣，而这一兴趣是由于当时丰田汽车公司研发的采用蒙脱石(Montmorillonite)[3]作为填充物的尼龙-6材料(Nylon-6)展现出的极其卓越的机械性能增强而引起的。
聚合物纳米复合材料相比于传统微米级填料，如玻璃纤文[4]或碳纤文填料，具有实质性的性能增强。此外，功能化的纳米填充材料也可使纳米复合材料具有新的应用。而石墨烯材料在众多的纳米材料填料中脱颖而出，随着石墨烯与其衍生物的迅速发展和应用领域的逐渐增大，对石墨烯复合材料的性能提出越来越高的要求，发展高导热、高热稳定、高尺寸热稳定及良好综合性能的石墨烯复合材料是未来的发展趋势。
1.2 石墨烯的制备与性能
1.2.1 石墨烯材料的制备
一个单一的，sp2杂化，且无杂原子缺陷的石墨烯的制备有多种途径，其中包括通过化学气相沉积法，石墨微机械剥离法以及在晶体碳化硅上生长。虽然这些方法可以产生出基本无缺陷，且具有卓越物理性能的石墨烯材料，但目前的技术方式仍不能生产大量，性能优异足以投入大规模生产的石墨烯填料。
一般而言，在制备纳米石墨片(GNP)和以石墨烯为基础的材料时，主要是分别利用石墨层间化合物(GICs)和氧化石墨(GO)作为前体材料。而早在十九世纪40年代[4]，就有科学家对氧化石墨和石墨层间化合物进行了研究。在上个世纪60年代，Boehm等[5]人研究了采用不同还原剂还原的氧化石墨，制备出了层片状的碳纤文材料，利用透射电子显微镜(TEM)发现，通过化学还原方法制备出的碳材料显示为单层碳结构。
对于石墨层间化合物的剥离方法也得到了相应的发展和提高，虽然这些方法大多不能产生单层的碳纳米石墨烯结构，但其产物的厚度都可控制在5纳米[6]的范围内。除此之外，石墨材料的液相剥离以及使用多环芳烃作为前驱体的化学合成法也可能最终代替传统方法被用于生产石墨烯。而近年来，由多壁碳纳米管“解压”法[7]制备石墨烯纳米带的这种较新的技术也开始投入研究。