VGCF的表面處理及VGCFSMPU復(fù)合材料性能的研究的開題報(bào)告

VGCF的表面處理及VGCFSMPU復(fù)合材料性能的研究的開題報(bào)告一、研究背景：納米纖維加強(qiáng)復(fù)合材料是一種新型的復(fù)合材料，具有高強(qiáng)度、低密度、高模量和優(yōu)異的抗疲勞性能，因此被廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域、汽車工業(yè)、建筑結(jié)構(gòu)和體育用品等領(lǐng)域。其中，納米纖維是制備納米纖維復(fù)合材料的關(guān)鍵材料。VGCF是一種新型的碳納米管結(jié)構(gòu)，具有細(xì)小直徑、長(zhǎng)尺度效應(yīng)和良好的力學(xué)性能等特點(diǎn)，因而被廣泛應(yīng)用于制備納米纖維復(fù)合材料。在VGCF的表面處理方面，目前的研究主要集中在氧化處理、硝化處理、硫化處理、化學(xué)氣相沉積等方面。其中，氧化處理是一種有效的方法，可以增強(qiáng)VGCF的表面親水性，提高VGCF與基體的相容性；硫化處理則可以增加VGCF的表面潤(rùn)滑性，提高VGCF在基體中的分散性。而VGCFSMPU是一種新型的VGCF增強(qiáng)聚氨酯材料，具有優(yōu)異的力學(xué)性能和耐磨性能，被廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)和航空航天領(lǐng)域。但VGCFSMPU材料的制備過程中，VGCF的表面處理狀態(tài)對(duì)材料的性能影響很大，因此進(jìn)一步研究VGCF的表面處理對(duì)VGCFSMPU材料性能的影響，對(duì)于提高VGCFSMPU材料的性能有著重要的意義。二、研究?jī)?nèi)容：本研究計(jì)劃通過氧化處理和硫化處理兩種方法，對(duì)VGCF的表面進(jìn)行處理，并制備VGCFSMPU復(fù)合材料。然后測(cè)試不同表面處理狀態(tài)下VGCF和VGCFSMPU復(fù)合材料的力學(xué)性能、耐磨性能等方面的性能。具體的研究?jī)?nèi)容包括：1.VGCF的氧化處理：采用氧化劑對(duì)VGCF進(jìn)行表面氧化處理，探究氧化處理對(duì)VGCF表面親水性和分散性的影響。2.VGCF的硫化處理：采用硫化劑對(duì)VGCF進(jìn)行表面硫化處理，探究硫化處理對(duì)VGCF表面潤(rùn)滑性和分散性的影響。3.制備VGCFSMPU復(fù)合材料：將處理后的VGCF加入到聚氨酯基體中，制備VGCFSMPU復(fù)合材料。4.測(cè)試不同表面處理狀態(tài)下VGCF和VGCFSMPU復(fù)合材料的性能：測(cè)試不同表面處理狀態(tài)下VGCF的分散性、纖維長(zhǎng)度分布、表面化學(xué)官能團(tuán)的變化等；測(cè)試不同表面處理狀態(tài)下VGCFSMPU復(fù)合材料的力學(xué)性能、耐磨性能等方面的性能差異。三、研究意義：本研究旨在探究VGCF的表面處理狀態(tài)對(duì)VGCFSMPU復(fù)合材料性能的影響，為制備高性能VGCFSMPU材料提供參考。具體的研究意義包括：1.通過對(duì)VGCF表面處理的研究，拓展VGCF在納米復(fù)合材料中的應(yīng)用領(lǐng)域。2.通過制備VGCFSMPU材料，并測(cè)試不同表面處理狀態(tài)下的性能，為復(fù)合材料的制備提供參考。3.對(duì)于提高VGCFSMPU材料的力學(xué)性能和耐磨性能有著重要的意義。四、研究方法：本研究采用氧化處理和硫化處理兩種方法對(duì)VGCF進(jìn)行表面處理，采用化學(xué)合成法制備VGCFSMPU復(fù)合材料。然后通過掃描電鏡（SEM）、熱重分析（TGA）、激光粒度儀、紅外光譜（FTIR）等測(cè)試手段對(duì)VGCF的表面性質(zhì)和VGCFSMPU材料的性能進(jìn)行測(cè)試分析。五、預(yù)期結(jié)果：1.通過氧化處理和硫化處理兩種方法，成功實(shí)現(xiàn)對(duì)VGCF的表面處理。2.制備VGCFSMPU復(fù)合材料，測(cè)試不同表面處理狀態(tài)下VGCF和VGCFSMPU復(fù)合材料的性能。3.發(fā)現(xiàn)VGCF不同表面處理狀態(tài)下的分散性、纖維長(zhǎng)度分布和表面化學(xué)官能團(tuán)的變化情況。4.發(fā)現(xiàn)不同表面處理狀態(tài)下VGCFSMPU復(fù)合材料的力學(xué)性能和耐磨性能差異。六、研究目的：1.探究VGCF的表面處理狀態(tài)對(duì)VGCFSMPU復(fù)合材料性能的影響。2.為VGCF在納米復(fù)合材料中的應(yīng)用拓展新領(lǐng)域。3.提高VGCFSMPU材料的力學(xué)性能和耐磨性能。4.為復(fù)合材料的制備提