本文使用化學(xué)共沉積法制備了包覆氧化鎂的碳納米管（MgO coated CNTs,MgO@CNTs）,研究了原始CNTs和預(yù)處理CNTs（MgO@CNTs）的微觀(guān)結(jié)構(gòu)。采用粉末冶金法將兩種相同含量（1 wt.%）的增強(qiáng)體（CNTs、MgO@CNTs）添加到純鎂基體中,制備了碳納米管增強(qiáng)的鎂基復(fù)合材料（Mg-CNTs、Mg-MgO@CNTs）。研究了兩種復(fù)合材料的微觀(guān)組織（晶粒尺寸、分布等）和力學(xué)性能（屈服強(qiáng)度、顯微硬度）的影響,并初步探索了不連續(xù)增強(qiáng)體引起的細(xì)晶和粗晶組成的多級(jí)微觀(guān)結(jié)構(gòu)組織特征以及改性后的碳納米管（MgO@CNTs）和鎂基體界面調(diào)控的影響。同時(shí),采用第一性原理計(jì)算對(duì)鎂基復(fù)合材料的分離功等進(jìn)行計(jì)算和分析。本文得到的主要結(jié)論概況如下:（1）采用化學(xué)共沉積法可實(shí)現(xiàn)在碳納米管表面包覆MgO納米顆粒,其包覆機(jī)理是,先借助強(qiáng)混合酸在碳納米管表面引入大量的羧基官能團(tuán),添加Mg2+（氯化鎂）后,發(fā)生絡(luò)合反應(yīng),Mg2+被吸附到碳管表面。當(dāng)再加入氨水后,會(huì)在碳管表面生產(chǎn)氫氧化鎂沉淀,并覆蓋在碳管表而,最后通過(guò)高溫?zé)Y(jié),獲得包覆氧化鎂碳納米管。經(jīng)XRD表征發(fā)現(xiàn),MgO@CNTs比原始CNTs的... 

【文章來(lái)源】：南昌大學(xué)江西省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：75 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．４?Ｕ合材枓制備工藝??Ｆｉｇｕｒｅ?２．４?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ?ｍａｔｅｒｉａｌ?ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ??１８??

?第２章實(shí)驗(yàn)材料及實(shí)驗(yàn)工藝???圖２．６（ａ）ＣＸＺＧ－丨５的真空熱壓機(jī)，（ｂ）ＹＬ－３８４７丨四柱液壓機(jī)??Ｆｉｇｕｒｅ?２．６?（ａ）ＣＸＺＧ－ｌ?５?Ｖａｃｕｕｍ?Ｈｏｔ?Ｐｒｅｓｓ？?（ｂ）ＹＬ－３８４７１?Ｆｏｕｒ－ｃｏｌｕｍｎ?Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ?Ｐｒｅｓｓ??２．?４材料表征以及測(cè)試方法??２．４．１密度測(cè)試??采用阿基米德排水法測(cè)量復(fù)合材料的密度，在測(cè)試材料密度之前對(duì)樣品進(jìn)??行砂紙打磨，然后將樣品進(jìn)行超聲清洗。利用精確度較高的電子秤分別稱(chēng)出樣??品在空氣和在蒸餾水屮懸浮的質(zhì)量，分別記為。密度為ｐ，其公式如下：??Ｐ?＝?—?＝?／?￣１〇?，二———??＾?＼?ｎｉＱ—ｍｉ?（２－１）??ｖ￣＾Ｔ／??理論上的密度為，計(jì)算公式如下：??Ｐｉ?＝?（２－２）??Ｋ－中，Ｐｉ是對(duì)應(yīng)各組分的理論密度和Ｋ是復(fù)合材料各組分的體積分?jǐn)?shù)。??ＩＸ合材料的致密度（／〇的計(jì)算公式如下；??Ｋ?＝?１００％?（２－３）??Ｐｉ??２０??

?第３章碳納米管包覆ＭｇＯ預(yù)處理工藝研究???線(xiàn)衍射測(cè)試（ＸＲＤ）等表征技術(shù)分析丫原始ＣＮＴｓ和改性處理的ＣＮＴｓ??（ＭｇＯ＠ＣＮＴｓ）的微觀(guān)結(jié)構(gòu)。??３．?２結(jié)果與討論??３．?２．１碳納米管包覆ＭｇＯ微觀(guān)形貌分析??圖３．１?ＳＥＭ形貌圖（ａ）碳納米管（ｂ）包覆ＭｇＯ的碳納米管??Ｆｉｇｕｒｅ?３．１?ＳＥＭ?ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｓ?ｏｆ?（ａ）?ＣＮＴｓ?ａｎｄ?（ｂ）?ＭｇＯ＠ＣＮＴｓ??圖３．１足原始ＣＮＴｓ和包覆Ｍｇ？處現(xiàn)的碳納米管掃描屯鏡形貌圖。圖３．１（ａ）??巾顯示，ＣＮＴｓ有嚴(yán)重的打結(jié)和纏繞現(xiàn)象（Ｑ色虛箭頭所示），團(tuán)聚纏結(jié)，表面??原始ＣＮＴｓ團(tuán)聚較嚴(yán)屯�？雌饋�(lái)雜亂無(wú)章也存在彎曲等缺陷此外，閣中可以觀(guān)察??到碳納米管中含釘許多金屬催化劑顆粒（亮區(qū)域），這些催化劑？般是含鐵??兀素等雜質(zhì)元素，會(huì)大大影響碳納米管增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的綜合性能。??圖３．１（ｂ）包覆ＭｇＯ處理的碳納米管中白色虛箭頭部分可以看到ＣＮＴｓ表面??很光滑干凈，沒(méi)存那么多雜質(zhì)存在（其屮Ａ色區(qū)域明顯減少），也就是說(shuō)碳納??米符經(jīng)過(guò)改性處理，其碳納米管表面質(zhì)Ｍ得到提高，碳納米管的純度也得到提??Ａ。：；〗外包截ＭｇＯ后的碳納米管看起來(lái)沒(méi)有那么雜亂無(wú)章，比較有序。經(jīng)過(guò)包??范ＭｇＯ的碳納米竹純度得到改善更有利于與基體結(jié)合提高復(fù)合材料的綜合力學(xué)??性能。??從以上掃描電鏡圖可以得知，經(jīng)過(guò)包覆ＭｇＯ的碳納米管表面更光潔，雜質(zhì)??２４??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]納米碳材料增強(qiáng)AZ91鎂基復(fù)合材料制備與性能研究[D]. 袁秋紅.南昌大學(xué) 2016

碩士論文
[1]納米碳材料增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料界面結(jié)合性能的第一性原理計(jì)算[D]. 黃漢卿.南昌大學(xué) 2019
[2]SiCp/Mg多級(jí)納米復(fù)合材料的壓縮斷裂特性研究[D]. 張磊剛.西南交通大學(xué) 2018
[3]碳納米管增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料的制備與性能研究[D]. 楊益.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3452310