聚合物碳納米管復(fù)合材料的制備及性能的任務(wù)書

聚合物碳納米管復(fù)合材料的制備及性能的任務(wù)書任務(wù)名稱：聚合物碳納米管復(fù)合材料的制備及性能研究任務(wù)背景：隨著材料科學(xué)和納米技術(shù)的不斷發(fā)展，碳納米管已成為材料領(lǐng)域中研究和應(yīng)用最廣泛的納米材料之一。碳納米管具有強(qiáng)度高、導(dǎo)電性好、耐熱性強(qiáng)等特點，與聚合物復(fù)合可形成優(yōu)異的復(fù)合材料，具有廣泛的應(yīng)用前景。任務(wù)目標(biāo)：本任務(wù)旨在研究聚合物碳納米管復(fù)合材料的制備工藝和性能，具體目標(biāo)如下：1.掌握碳納米管的制備和表征方法；2.選取適合聚合物復(fù)合的碳納米管種類、濃度和制備工藝；3.制備聚合物碳納米管復(fù)合材料，并對其物理和力學(xué)性能進(jìn)行表征和分析；4.研究不同碳納米管濃度對復(fù)合材料性能的影響；5.探究碳納米管與聚合物基體之間的相互作用機(jī)制；預(yù)期成果：通過本次任務(wù)研究，預(yù)期獲得以下成果：1.碳納米管的制備和表征方法；2.選取聚合物復(fù)合的碳納米管種類、濃度和制備工藝；3.成功制備聚合物碳納米管復(fù)合材料；4.對不同碳納米管濃度下的復(fù)合材料進(jìn)行物理和力學(xué)性能表征；5.研究碳納米管與聚合物基體之間的相互作用機(jī)制。研究方案：1.碳納米管的制備和表征方法：采用化學(xué)氣相沉積法制備碳納米管，運(yùn)用場發(fā)射掃描電子顯微鏡和透射電子顯微鏡對其形貌和結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。2.選取聚合物復(fù)合的碳納米管種類、濃度和制備工藝：考慮聚合物和碳納米管的相容性和制備工藝，選擇適合聚合物復(fù)合的碳納米管種類、濃度和制備工藝。3.成功制備聚合物碳納米管復(fù)合材料：利用溶液共混法或熔融混合法，將碳納米管與聚合物混合制備復(fù)合材料，控制制備工藝參數(shù)，得到均勻分散的復(fù)合材料。4.對不同碳納米管濃度下的復(fù)合材料進(jìn)行物理和力學(xué)性能表征：運(yùn)用紅外光譜、熱重分析、掃描電子顯微鏡、拉伸力學(xué)測試等表征技術(shù)，對不同碳納米管濃度下的復(fù)合材料進(jìn)行物理和力學(xué)性能分析。5.研究碳納米管與聚合物基體之間的相互作用機(jī)制：采用分子模擬等方法，從微觀角度探究碳納米管與聚合物基體之間的相互作用機(jī)制。任務(wù)進(jìn)度安排：第1-2個月：碳納米管的制備和表征方法的研究；第3-4個月：選取聚合物復(fù)合的碳納米管種類、濃度和制備工藝；第5-6個月：成功制備聚合物碳納米管復(fù)合材料；第7-8個月：對不同碳納米管濃度下的復(fù)合材料進(jìn)行物理和力學(xué)性能表征；第9-10個月：研究碳納米管與聚合物基體之間的相互作用機(jī)制；第11-12個月：撰寫研究報告并進(jìn)行成果交流和推廣。參考文獻(xiàn)：[1]李鐵巖,黃文福.碳納米管復(fù)合技術(shù)在聚合物材料中的應(yīng)用[J].石油化工高校學(xué)報（自然科學(xué)版）,2015,28(1):1-5.[2]Huang,Z.,Zhang,Y.,Kotaki,M.,&Ramakrishna,S.(2003).Areviewonpolymernanofibersbyelectrospinningandtheirapplicationsinnanocomposites.Compositesscienceandtechnology,63(15),2223-2253.[3]Yu,H.,Zhang,Q.,Fowler,C.A.,&Li,Q.(2009).Thereinforcementeffectoffunctionalizedcarbonnanotubesonthepropertiesofpoly(styrene‐ethylene‐butylene‐styrene)co