碳納米管填充PC復(fù)合材料結(jié)構(gòu)與性能研究的開題報(bào)告

碳納米管填充PC復(fù)合材料結(jié)構(gòu)與性能研究的開題報(bào)告一、研究背景和意義隨著工程材料的不斷發(fā)展，高性能和多功能化的機(jī)械材料被廣泛應(yīng)用于行業(yè)和軍事科技領(lǐng)域。盡管傳統(tǒng)的高強(qiáng)度、高剛度的工程塑料在機(jī)械應(yīng)用方面具有一定的優(yōu)勢，但在某些特殊技術(shù)領(lǐng)域中還存在一些挑戰(zhàn)。碳納米管（CNTs）由于其獨(dú)特的性能已成為研究的重點(diǎn)。CNTs具有超強(qiáng)彈性模量和高的力學(xué)強(qiáng)度等優(yōu)良特性，同時(shí)具有非常好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、耐腐蝕性和化學(xué)穩(wěn)定性，在增強(qiáng)復(fù)合材料（CFRP）等一些高基底材料中有了廣泛應(yīng)用。但到目前為止，關(guān)于PC-CNT復(fù)合材料的研究還不多，其性能和機(jī)制的研究仍然具有挑戰(zhàn)性。因此，本研究的目的是通過對在不同條件下填充碳納米管的PC復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性等特性進(jìn)行研究，在工程材料中進(jìn)一步開發(fā)CNT增強(qiáng)材料的應(yīng)用。二、研究內(nèi)容本項(xiàng)目研究的內(nèi)容包括以下三個(gè)方面：1.制備不同配比的CNT/PC復(fù)合材料。通過改變CNT的填充量和PC基質(zhì)的比例，制備不同組合的CNT/PC復(fù)合材料。2.研究復(fù)合材料的力學(xué)性能。通過拉伸、壓縮等實(shí)驗(yàn)檢測該材料的強(qiáng)度、韌性、屈服強(qiáng)度和彈性模量等機(jī)械性能，并研究CNT填充對PC基質(zhì)力學(xué)性能的影響。3.研究復(fù)合材料的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性。通過電學(xué)和熱學(xué)測試技術(shù)來評估復(fù)合材料的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。三、預(yù)期目標(biāo)本研究的預(yù)期目標(biāo)包括：1.制備得到各種不同的CNT/PC復(fù)合材料，并研究不同組合對復(fù)合材料的力學(xué)性能、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性等特性的影響。2.實(shí)驗(yàn)研究復(fù)合材料的機(jī)制，揭示基體和納米填充物相互作用的微觀機(jī)理。3.改進(jìn)復(fù)合材料的多種性能，以滿足特定應(yīng)用方面的要求。四、研究方案1.制備CNT/PC復(fù)合材料制備CNT/PC復(fù)合材料的方法包括間歇擠出法和離心制備法，為制備不同組合的樣品提供了足夠的方法。2.力學(xué)性能的測試通過測定力學(xué)性能，如拉伸強(qiáng)度、宏觀屈服強(qiáng)度、彈性模量和斷裂韌性等，研究CNT填充對PC復(fù)合材料力學(xué)性能的影響。3.熱性能和導(dǎo)電性測試通過熱導(dǎo)實(shí)驗(yàn)和電輸運(yùn)實(shí)驗(yàn)研究CNT填充對復(fù)合材料的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性的影響。五、擬解決的問題1.CNT的填充比例和復(fù)合材料結(jié)構(gòu)參數(shù)對力學(xué)性能的影響機(jī)理；2.CNT的填充對復(fù)合材料的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性的影響機(jī)理；3.通過改變CNT的填充量和PC基質(zhì)的比例影響基質(zhì)納米復(fù)合材料的性能，進(jìn)一步開發(fā)CNT增強(qiáng)材料的應(yīng)用。6.預(yù)期成果1.實(shí)現(xiàn)CNT/PC復(fù)合材料的制備;2.研究不同組合對復(fù)合材料力學(xué)性質(zhì)、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性的影響機(jī)理;3.CNT/PC復(fù)合材料的力學(xué)性能；4.實(shí)驗(yàn)分析和論證復(fù)