材料成型及控制工程论文，论文编号:JX1375 论文字数:16876.页数:35
摘 要
碳纳米管作为一种独特的纳米结构材料，具有出众的物理性能和机械性能，比如极高的弹性模量、优异的导电和导热性能，这使其成为复合材料设计关注的焦点。
本论文利用CNTs的优良性质，制备了多壁碳纳米管(Multi Wall Carbon Nanotube, MWCNT)填充高密度聚乙烯(High Density Polyethylene, HDPE)复合材料，研究了该复合材料的机械性能和热性能。结果表明，碳纳米管的填充可以提高HDPE的屈服强度，4 wt%～10 wt%为复合体系屈服强度明显改善的碳纳米管填充浓度范围，填充量在4 wt%和10 wt%时较纯的HDPE屈服强度分别提高了1.6%和11%；wt%～8 wt%为复合体系冲击韧性明显改善的填充浓度范围，碳纳米管含量在8 wt%时该复合体系的冲击强度仅为纯HDPE的28.4%；碳纳米管的填充量在2 wt%以下时对HDPE结晶温度的改性较为理想，填充量为2 wt%时较纯的HDPE结晶温度升高了2.29 ℃；而MWCNTs的填充对HDPE的熔点影响并不是非常明显。
关键词：多壁碳纳米管 HDPE 热学性能 机械性能
Abstract
Carbon nanotubes (CNTs) are unique nanostructured materials with remarkable physical and mechanical properties, such as high elastic modulus, as well as remarkable thermal and electrical conductivity,making them a very attractive candidate in composite material formulations.
In this paper，High Density Polyethylene (HDPE) matrix composites filled with Multi Wall Carbon Nanotube (MWCNT) were prepared,studied the mechanical and thermal properties of MWCNTs/HDPE Composites.The results show that, HDPE filled with carbon nanotubes can improve the yield strength, for the composites filled with carbon nanotubes，4 wt% ~ 10 wt% is the Significant scope for improvement, 4 wt% and 10 wt% improved the yield strength 1.6% and 11%, respectively;as to the impact strength ,wt% ~ 8 wt% is the reasonable scope for improvement,when the content is 8 wt%,the impact strength only 28.4% to pure HDPE .Carbon nanotubes filled in below the 2wt% is the ideal content to improve the crystallization temperature，when filled with 2wt% ,the temperature increased 2.29 ℃;while, it dosen’t make obvious difference to the melting point with filling of MWCNTs.
Keywords: Mutiwalled nanotubes ;HDPE; Mechanical properties; Thermal properties
目 录
摘 要ⅰ
Abstractⅱ
目 录ⅲ
第一章 绪论1
1.1 引言1
1.2 碳纳米管简介1
1.2.1 碳纳米管的性能2
1.2.2 碳纳米管的制备4
1.3 聚合物-碳纳米管复合材料4
1.3.1 聚合物-碳纳米管复合材料研究进展4
1.3.2 聚合物-碳纳米管复合材料制备方法6
1.3.3 聚合物-碳纳米管复合材料中存在的问题8
1.4 课题的提出9
第二章 MWCNTs/HDPE复合体系的机械性能10
2.1 拉伸试验10
2.1.1 原料与仪器10
2.1.2 测试样品的制备10
2.1.3 拉伸样品及测试工艺条件12
2.1.4 结果与讨论14
2.2 冲击性能16
2.2.1 原料与仪器16
2.2.2 测试样品制备16
2.2.3 样品冲击测试17
2.2.4 试验结果及讨论18
第三章 MWCNTs/HDPE复合体系的热性能20
3.1 实验部分20
3.1.1 原料与仪器20
3.1.2 测试样品的制备20
3.1.3 MWCNTs/HDPE复合体系热性能测试20
3.2 结果与讨论23
第四章 结 论27
4.1 本文的结论27
4.2 展望27
参考文献：28
致 谢31
MWCNTsHDPE复合体系的机械性能和热性能研究......