磁場誘導環(huán)氧樹脂-納米石墨微片有序復合材料及其各向異性研究.pdf

1、納米石墨微片是一種新型的碳納米填料。它的平均厚度約為50納米，徑向尺寸0.5-20微米，具有巨大的徑厚比，保持了天然石墨良好的導電性及導電各向異性。由于納米石墨微片具有特有的片層結構及突出的導電各向異性，當其在聚合物中有序排列后，結構上的有序化使復合材料表現(xiàn)出來的相關性能在不同方向上也會有所差異。目前設計制備具有有序化結構的高分子復合材料已成為聚合物基功能復合材料的發(fā)展方向之一。本文首次利用磁場對填充在環(huán)氧樹脂中的納米石墨微片進行定方向

2、誘導排列，實現(xiàn)了納米石墨微片與環(huán)氧樹脂的有序化復合。與機械力誘導相比，納米石墨微片在基體中的有序程度更高，方向可調性更好，材料具有更加廣闊的設計空間。 本文主要研究內容為通過外加磁場對填充在環(huán)氧樹脂中的經(jīng)過磁改性后的納米石墨微片進行誘導，使其在基體中定方向取向排列，得到環(huán)氧樹脂/納米石墨微片結構有序復合材料，并在此基礎上對復合材料表現(xiàn)出來的性能各向異性進行了分析表征。 首先采用濕化學共沉淀法，以Fe2+和Fe3+的混合溶

3、液為覆層前驅液，滴加氫氧化鈉，使生成的四氧化三鐵納米粒子沉積在納米石墨微片表面，采用XRD，SEM 對產(chǎn)品進行表征。結果表明在大氣氣氛中,將反應溫度控制在30℃，鐵鹽摩爾比n(Fe2+)/n(Fe3+)=5:1的條件下，在納米石墨微片表面均勻沉積了一層物相組成單一的α-Fe3O4納米粒子，改性后的納米石墨微片表現(xiàn)出良好的軟磁特性。 在對納米石墨微片進行磁改性后，將其均勻分散在環(huán)氧樹脂預聚物中，在體系固化前對其施加磁場。改性后的納