聚酰亞胺/石墨烯復(fù)合材料研究


2.19萬字 41頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)


摘要：隨著航空、航天、核電、機(jī)械領(lǐng)域技術(shù)的快速發(fā)展普通聚酰亞胺材料已經(jīng)不能滿足高新科技產(chǎn)品的制造對材料性能的要求因此聚酰亞胺改性就成為現(xiàn)在研究的熱點(diǎn)。高性能聚合物基復(fù)合材料以其優(yōu)良的勝能逐漸代替金屬材料成為一種具有遠(yuǎn)大前景的復(fù)合材料。芳香族聚酞亞胺（PI）指主鏈上含有酰亞胺環(huán)的一類聚合物，是一類綜合性能優(yōu)異的工程塑料它具有優(yōu)秀的機(jī)械性能、電學(xué)勝能同時還是一種理想的耐高溫基體材料。石墨烯是由碳原子以sp2雜化結(jié)合成的單原子碳層結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定具有優(yōu)異的力學(xué)性能、奇特的電學(xué)性質(zhì)和良好的熱學(xué)性質(zhì)。石墨烯基復(fù)合材料具有高效的導(dǎo)電性、較好的透光性和極高的力學(xué)強(qiáng)度等僅性能。目前存在的主要問題有：一是高效快速地制備石墨烯仍然存在技術(shù)難題，二是石墨烯與基體之間的相容性亟待改善，三是石墨烯的結(jié)構(gòu)在復(fù)合過程中容易發(fā)生變化，而導(dǎo)致性能降低。另一方面，將無機(jī)組分引入到聚酰亞胺基體中制備有機(jī)-無機(jī)納米復(fù)合材料是其改性的有效方法。對于聚合物基納米復(fù)合材料納米粒子在基體中的均勻分散至關(guān)重要。通過對聚合物或納米粒子進(jìn)行改性可提高基體與填料之間的相容性增加其界面相互作用。制備具有特殊的各向異性材料對獲得具有高性能及多功能的高分子納米復(fù)合材料具有重要意義。
石墨烯的電學(xué)性能正是聚酰亞胺材料在航空航天領(lǐng)域應(yīng)用中所欠缺的，所以我們將石墨烯摻入聚酰亞胺中來改善其導(dǎo)電性。使用原位聚合法來制備石墨烯摻量不同的石聚酰亞胺/石墨烯復(fù)合薄膜，并采用FT-IR、XRD、SEM、TGA、DMA、拉伸強(qiáng)力儀對進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征和性能分析。通過這些測試表征可以表明石墨烯的加入和加入量對復(fù)合薄膜的各項(xiàng)性能的影響。


關(guān)鍵詞：聚酰亞胺 石墨烯 研究方法 結(jié)構(gòu)與性能