资源描述：
《石墨烯_环氧树脂复合材料非等温固化动力学研究开题报告》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、毕业设计（论文）开题报告课题名称石墨烯/环氧树脂复合材料非等温固化动力学研究院系材料科学与工程学院专业高分子材料班级T1133-7姓名邢峰学号20110330712指导教师签名（校内）指导教师签名（校外）年月日湖北汽车工业学院毕业设计（论文）开题报告1.本论文的研究目的、意义和主要内容石墨稀以优异的物理化学性能受到研究者的关注,具有很广泛的应用前景和发展潜力。特别是石墨炼具有很高的力学性能,作为增强体材料添加到聚合物基体中可以大大提升聚合物材料的力学性能。石墨稀的制备有很多方法,但还没有一种方法能够大量生产出结构稳定的石墨稀,不能满足石
2、墨炼作为填料在聚合物材料中的需求。另一方面,石墨烯在聚合物材料中的分散性和增强/增初机理也是值得研究的问题。为了解决这些问题,本论文研究的主要内容为:(1)石墨稀的制备。首先釆用插层氧化法制备出氧化石墨,然后采用微波固相热解剥离氧化石墨制备石墨稀;(2)对石墨稀表面进行偶联剂处理,使石墨烯能更好的分散在基体树脂中,提高其与基体的结合能力;(3)寻找合适条件和工艺,制备石墨稀/环氧树脂基复合材料,并测试复合材料的力学性能和热稳定性;(4)通过分析改性石墨稀的表面结构和观察复合材料的断面形貌,研究石墨稀对环氧树脂基复合材料性能的影响,并提出
3、石墨稀的增强增軔机理。2本课题及相关领域的国内外现状及发展据了解,现在科学界对石墨烯/树脂基复合材料的制备和对其增强性能的研究还处于起步阶段,文献上大量报道的树脂膜中添加石墨颗粒或者是氧化石墨,这种膜的拉伸强度等力学性能,由于石墨颗粒和氧化石墨等的力学性能与石墨烯相差甚远,因此制备出的复合材料的力学性能和热学性能远不如预期,甚至还低于未添加这些填充体的树脂基复合材料,因此制约了树脂基复合材料的应用.环氧树脂（EP）作为常用的树脂基体，具有优异的粘接性能、力学强度、耐热性和介电性等特点，但其固化后含有大量环氧基，交联密度过高，故所得制品呈
4、脆性，并且耐冲击性、导电性和导热性等较差；而石墨烯是世界上最坚硬的物质，并具有优异的导电性和导热性。因此，将石墨烯和EP复配后制成的复合材料兼具两者的优点，具有良好的应用价值2.1实验用原料(1)石墨烯简介继富勒烯和碳纳米管之后,石墨烯(Graphene)的发现是碳材料研究领域又一个重大的突破，引起了世界各国研究人员的极大兴趣，其实石墨烯并不是最近才提出来的，早在1859年就已经有人尝试从石墨晶体中分离出单原子片层来。但是由于科学家们一直认为二维晶体材料由于热动力学的不稳定性,所以二维晶体材料严格意义上是不存在的。并且这种观点也得到了后
5、人所研究的实验现象的支持和验证。因此，单原子石墨层一直仅被认为是组成三维结构中的一部分，在普通环境下不能独立的存在。通常其只能在和石墨烯晶格匹配的单晶上外延生长，而二维的石墨烯片层由于在普通环境的不稳定性,是不能单独存在的。直到2004年，科学家才在试验中发现独立存在的准二维石墨烯。几乎在同一时间，研究人员还发现了其他独立存在的二维晶体，例如单片层氮化硼和铋锶钙铜的氧化物（BSCCO)，这些二维晶体能够在非晶体基板上和悬浮液中制得。至此，二维存在的晶体材料才从理论发现到现实制备。石墨烯是二维单原子层，其中的单原子层是由sp杂化的碳原子构
6、成。石墨烯已被预示有很多不寻常的性能。它的热导性和机械硬度很明显超过石墨面内值,分别达到3000W/(m·k)和1060GPa。由于相似的缺陷，石墨烯的断裂强度可以和碳纳米管相比。最近的研究也表明单一石-6-湖北汽车工业学院毕业设计（论文）开题报告墨烯层有特殊的电子传输性能。这种近几年刚刚兴起的碳材料可以定义为由碳原子紧密排列的六元环的平面网状结构，研究认为石墨烯是构成其它维数的炭材料（富勒烯、碳纳米管、石墨）的基础。通过一维的石墨烯经过包覆、卷曲和堆垛三种作用，石墨烯可以分别得到零维的富勒烯、一维的碳纳米管和三维的石墨。在发现单层石墨
7、烯的同时，科学家也观察到了还有两层，三层甚至到十层的石墨片层，如此，二维的石墨烯和三维石墨如何区分呢，研究发现，随着炭原子层数的增加，石墨烯的结构和性能会迅速发生变化,并在10层的时候接近或达到三维石墨材料的临近点。当石墨烯层数小于十层时，其表现出与普通三维石墨不同的能带结构,此时的材料可以称为二维石墨烯。当层数为十以上的时候，此时已经是三维的石墨材料了，称其为石墨。因此，单层、双层和多层(即层数在3到10之间)石墨烯可以被认为是三种不同种类的碳二维晶体。而更厚的结构(即片层数大于10)应该被定义为是纳米石墨薄片。（2）环氧树脂简介环氧
8、树脂（EpoxyResin）是通常是指在分子链中含有环氧基团的高分子材料，而环氧基团一般是不少于两个，它的主链一般是以芳香族、脂环族或脂肪族链段为主，同时在主链上还带有环氧基和其他含氧基团。比较典型且常用的
