碳納米管增強(qiáng)多孔TiC-TiB2復(fù)合材料的研究的開題報告

碳納米管增強(qiáng)多孔TiC-TiB2復(fù)合材料的研究的開題報告一、研究背景和意義多孔材料具有重要的應(yīng)用前景，如在催化、吸附、過濾、傳感、能源等領(lǐng)域中，因其低比重、高比表面積和孔隙度等特性而備受關(guān)注。TiC-TiB2多孔復(fù)合材料由于其高熱穩(wěn)定性、良好的高溫機(jī)械性能、化學(xué)穩(wěn)定性和獨(dú)特的密度值等特性，在航空、航天、化工等領(lǐng)域具有潛在應(yīng)用價值。碳納米管(CNTs)是一種具有優(yōu)良應(yīng)力應(yīng)變特性、高強(qiáng)度和導(dǎo)電熱性能等獨(dú)特性質(zhì)的一維納米材料。將CNTs引入多孔TiC-TiB2復(fù)合材料中，可以進(jìn)一步提高材料的力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性和電氣性能，能夠進(jìn)一步擴(kuò)展其在諸多領(lǐng)域的應(yīng)用。因此，本研究旨在探究碳納米管增強(qiáng)多孔TiC-TiB2復(fù)合材料的制備方法、性能及其應(yīng)用前景。二、研究內(nèi)容和方法1.多孔TiC-TiB2復(fù)合材料的制備方法：采用沃爾法制備多孔TiC-TiB2復(fù)合材料，通過初步實(shí)驗(yàn)確定最佳的制備參數(shù)。2.碳納米管制備和增強(qiáng)復(fù)合材料的制備：采用化學(xué)氣相沉積法制備碳納米管，并將其引入TiC-TiB2復(fù)合材料中，制備碳納米管增強(qiáng)多孔TiC-TiB2復(fù)合材料。3.性能測試：采用掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)等測試方法對樣品的形貌和內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，利用萬能材料試驗(yàn)機(jī)測試樣品的機(jī)械性能，使用紅外光譜儀測量樣品的光譜性質(zhì)，利用熱重分析(TGA)測試樣品的熱穩(wěn)定性。4.數(shù)據(jù)分析和結(jié)果討論：對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析、多因素對比、圖像處理等方法分析，討論碳納米管添加量和尺寸對多孔TiC-TiB2復(fù)合材料性能的影響。三、研究預(yù)期成果本研究通過引入碳納米管增強(qiáng)多孔TiC-TiB2復(fù)合材料的制備方法、性能表征及其應(yīng)用前景進(jìn)行分析，預(yù)期可以得到以下結(jié)論：1.利用CNTs有效增強(qiáng)了多孔TiC-TiB2復(fù)合材料的力學(xué)性能，提高了其力學(xué)強(qiáng)度和抗氧化性能。2.多孔TiC-TiB2復(fù)合材料的導(dǎo)電性能和熱導(dǎo)率有了明顯提高，增加其在電子器件和能源存儲材料方面的應(yīng)用前景。3.碳納米管摻雜比例和尺寸對多孔TiC-TiB2復(fù)合材料性能有明顯影響，在實(shí)際應(yīng)用中需要做好調(diào)控和設(shè)計(jì)。四、研究進(jìn)度計(jì)劃本研究的時間安排如下:1.第一階段（1-3個月）：文獻(xiàn)調(diào)研和實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備，熟悉相關(guān)知識，明確研究目標(biāo)。2.第二階段（4-6個月）：多孔TiC-TiB2復(fù)合材料的制備，確定最佳制備參數(shù)。3.第三階段（6-9個月）：碳納米管制備和復(fù)合材料的制備，對其形貌和結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。4.第四階段（9-12個月）：測試樣品性能，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和討論。5.第五階段（12-14個月）：撰寫論文，準(zhǔn)備報告，并進(jìn)行技術(shù)總結(jié)和評價。五、參考文獻(xiàn)[1]吳勉等.TiC-TiB2復(fù)合材料在高溫抗氧化中的性能及其機(jī)理研究.材料導(dǎo)報,2010,24(S2):334-337.[2]張運(yùn)強(qiáng)等.多孔TiC-TiB2復(fù)合材料制備及其性能研究.材料導(dǎo)報,2015,29(11):190-193.[3]JungYS,CavanaghAS,DillonAC,etal.Carbonnanotube/titaniumdioxidecore/shellfibers.AdvancedMaterials,2005,17(1):139-144.[4]LiuJ,LiQ,WangY,etal.PreparationofTiCandTiB2powdersbyanovelmolten