优质碳纳米管的制备及其定向排列的SWNTs/PMMA复合材料研究

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优质碳纳米管的制备及其定向排列的SWNTs/PMMA复合材料研究

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毕业论文范文题目：优质碳纳米管的制备及其定向排列的SWNTs/PMMA复合材料研究，论文范文关键词：优质碳纳米管的制备及其定向排列的SWNTs/PMMA复合材料研究
优质碳纳米管的制备及其定向排列的SWNTs/PMMA复合材料研究毕业论文范文介绍开始：
【论文摘要】：碳纳米管(CNTs)具有卓越的性能,应用领域十分广泛。制备结构完整、管径均匀、准直的优质碳纳米管,有效去除碳纳米管中的杂质获得高纯的碳纳米管,是发挥碳纳米管良好的特性以及进一步应用研究的基础和前提,是研究领域的热点问题。碳纳米管在聚合物中的定向排列一直也是国内外研究的难点。本文采用自主研制组装的“阳极弧等离子体法制备碳纳米管的实验装置”,通过阳极弧等离子体蒸发内含催化剂(Fe、Co、Ni)的石墨棒合成了结构完整、纯度高、准直、管径均匀的优质单壁碳纳米管及管束,并讨论了（本文此处忽略..）催化剂配比参数,填充缓冲气体种类、气压大小,弧电流强度等因素对制备优质单壁碳纳米管的影响,得出了制备优质单壁碳纳米管的最佳条件:氦气压为6.0×10~4Pa,阳极电弧电流为70A,电压是24V,弧间距是1.0～2.0mm,催化剂质量比为W(Fe):W(Co):W(Ni)=1:1:1,以及良好的冷却条件。对阳极电弧法制备的含单壁碳纳米管的不同粗产物,选择不同的酸氧化剂分别进行了纯化。利用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)对提纯后的碳纳米管及管束进行了形貌观察,利用拉曼(Raman)光谱分析和热重(TG)分（文章此处忽略..）析对碳纳米管进行了表征,结果表明实验产物是结构缺陷少、纯度高、准直、管径均匀的优质单壁碳纳米管及管束。采用反复机械拉伸的方法制备了单壁碳纳米管(SWNTs)定向排列的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)复合材料。通过TEM和SEM发现SWNTs在复合材料中沿拉伸方向定向排列并均匀分散,利用偏振Raman光谱在宏观上进一步证明了SWNTs在PMMA中的定向排列。研究了碳纳米管在电场、磁场和层流场中定向排列的机理,反复拉伸法制备的SWNTs/PMMA复合材料属于碳纳米管在层流场中（本文此处忽略..）的定向排列,与实验取得了很好的吻合。系统实验研究了SWNTs/PMMA复合材料的力学性能、电学性能和热稳定性。表明SWNTs/PMMA复合材料的力学性能和电学性能得到了很大提高,且表现出明显的各向异性。随着SWNTs质量含量的增加(从0.5%到8%),复合材料的弹性模量、拉伸强度以及延伸率得到了很大提高。当SWNTs质量含量为8%时,复合材料的弹性模量沿拉伸方向提高了210.3%,拉伸强度沿拉伸方向提高了209.0%,延伸率沿拉伸方向提高了301.7%;复合材料的电学性能也得到了提高,也表现出各向异性,当S（此处忽略..）WNTs质量分数从0.5%增加到1%时,沿拉伸方向复合材料的体电导率从10~(-8)S/cm增加到3×10~(-6)S/cm,当SWNTs质量分数为1%时,其平行于碳纳米管方向上的电导率比其垂直方向上的电导率高4个数量级。复合材料的热稳定性得到了提高,SWNTs质量分数为1%的SWNT/PMMA复合材料的最大失重率比纯PMMA高50℃。

以上为本篇毕业论文范文优质碳纳米管的制备及其定向排列的SWNTs/PMMA复合材料研究的介绍部分。

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