機械球磨與放電等離子體燒結制備碳納米管/銅復合材料

報道了在多壁碳納米管(mwnts)表面修飾聚丙烯酸(分子量為500~1000)作為親水層,改善納米管在水溶液中的溶解性,減少碳管自身團聚,順利實現碳納米管表面化學鍍銅。同時也考察了溫度、時間、攪拌速度等因素對鍍層的影響,確定中性條件在碳納米管表面鍍銅的最佳條件。

電子器件為了增加功能和縮小體積，不斷地往小型化發(fā)展。所用布線也越來越細。碳納米管就是適應這種需要，將一層石墨的碳二維層，制成筒狀，成為直徑為數rim到數＋nm的圓筒狀碳材料。日本產業(yè)技術綜合研究所山田健朗采用有機系銅鍍液，進行電解鍍，使碳納米結構體內部析出銅核子，再在氫氣氛下還原處理，最后用水溶性鍍銅也進行第二階段鍍銅，這樣就可以在碳納米管內部以及碳納米管之間都鍍上銅，

首先采用顆粒復合法(pcs,particlecompositesystem)對cu-碳納米管(cnt)粉末進行表面改性處理,得到cnt鑲嵌或包覆于較軟微米cu顆粒表面的復合粉,其形貌近似球形,然后將復合粉通過sps燒結工藝制備成cu-2%(質量分數)cnt復合材料。通過硬度測試、密度測試、sem形貌觀察和能譜分析,研究了pcs處理時間對cu-2%cnt復合材料的組織和性能的影響并與普通混粉后的復合材料做了比較。結果表明,隨著pcs處理時間的延長,復合粉末粒徑不斷減小,在40min以后,隨時間的延長,粒徑基本保持不變。與純cu相比,經pcs處理后制備的cu-2%cnt復合材料硬度有26%~34%的提高,與普通混粉24h相比提高了20%~26%;cnt在銅基體中呈連通的網狀結構,復合材料的致密度達97%以上。

以316不銹鋼粉為原料,采用高能球磨方法制備了316不銹鋼納米晶粉末,研究了放電等離子燒結(sps)納米不銹鋼粉末的過程特點,以及sps制備工藝參數對材料結構和性能的影響規(guī)律。研究結果表明,采用sps技術可以實現納米不銹鋼粉末的快速燒結,在1050℃保溫5min的燒結條件下試樣致密度達到98%以上,材料的抗彎強度為1427mpa,彈性模量為126mpa,硬度為68.5hra。透射電鏡結果表明sps燒結后,材料晶粒沒有過度生長,晶粒尺度約為200nm,獲得了納米晶粒的不銹鋼材料。

采用原子轉移自由基(atrp)活性聚合方法在多壁碳納米管(mwnt)表面接枝丙烯酸丁酯聚合物(pba),并以此對聚丙烯(pp)進行改性。紅外光譜(ft-ir)及透射電子顯微鏡(tem)測試結果表明,采用atrp法成功地將pba接枝到多壁碳納米管(mwnt)表面。對pp/mwnt復合材料電性能研究表明,mwnt-pba的添加比mwnt-cooh更能降低復合材料的電阻率。mwnt-pba的加入可使pp從絕緣材料轉變?yōu)榭轨o電材料。mwnt-pba和mwnt-cooh加入pp都能提高材料的電性能,而mwnt-pba比mwnt-cooh的作用更加明顯。

文章闡述了通過溶液混合法制備多壁碳納米管/聚氯乙烯復合材料,并對其性能進行了紅外表征,表明制得的復合材料具有良好的性能。

將酸化處理以后的碳納米管(cnts)與高密度聚乙烯(hdpe)復合,采用機械共混法制備了定向cnts/hdpe復合材料,并對其力學性能、相態(tài)結構、流變性能及熱性能進行了研究。結果表明:cnts的加入,提高了復合材料的屈服強度和拉伸模量,但同時卻降低了材料的斷裂強度和斷裂伸長率;cnts在hdpe基體中有了較好的分散性和相容性;cnts的加入對復合材料流變性能產生了較大的影響,加入少量的cnts可以使復合材料體系的表觀粘度降低,有利于hdpe加工性能的改善;cnts加入后,hdpe的熔融溫度和結晶熔融焓均有所下降。

碳納米管是一種一材多能和一材多用的功能材料和結構材料,尼龍/碳納米管復合材料具有優(yōu)異的導電性、超強的力學性能和良好的導熱性,可望用于汽車、飛行器制造、電子機械等領域。對尼龍/碳納米管復合材料的制備方法、主要性能和應用進行綜述。

本文在羧基化碳納米管和上制備了納米銀粒子,通過透射電子顯微鏡(tem)、抑菌圈實驗測試方法對改性碳納米管及制得的碳納米管/納米銀復合材料進行了分析表征。并通過抑菌圈實驗考察了復合材料在的抑菌性能。通過抑菌圈實驗可以看出碳納米管/納米銀復合材料有明顯的殺菌功效。碳納米管載銀復合材料具有很高的穩(wěn)定性和良好的抑菌性,如果將其加到涂料中,會在海洋防污領域得到很大應用。

碳納米管從物理和化學方面都具有獨特性，它的應用范圍廣泛，從汽車防護零件到修飾電機，從氫氣的儲存到微波吸收等等，都得到了廣泛的應用。所以碳納米管的發(fā)現是材料學，工程制備的一個優(yōu)秀成果。本文從碳納米管的發(fā)現，到對它的簡介，特性的應用以及目前存在的一些亟需解決的問題進行了闡述。并提出了對它未來發(fā)展的建議和展望。

基于cds良好的光學性質和單壁碳納米管(swcnt)優(yōu)異的電子學性質,制備了納米cds/swcnt復合材料和納米cds/聚乙烯亞胺(pei)功能化swcnt復合材料,并利用日光燈光源模擬太陽光研究了它們的光電性質.結果表明,納米cds/swcnt復合材料呈現顯著的負光電導現象,而納米cds/pei-swcnt復合材料呈現強烈的正光電導現象.用電子轉移理論對這一結果進行了解釋.兩樣品在大角度彎折的情況下,光電性質均基本沒有變化.因此,納米cds/碳納米管復合材料在光電領域,尤其是新興的柔性光電子學領域有著良好的應用前景.

用氫直流電弧法制備la-lah2納米粉末,再采用放電等離子燒結技術,在原位、"無氧"條件下成功制備高純lab6多晶納米塊體熱陰極材料,并系統研究放電等離子燒結溫度、壓強對材料物相、結構和性能的影響。結果表明,材料中形成單相的lab6,純度達到99.867%,平均晶粒尺寸為120nm,lab6納米塊體相對密度達到99.2%,維氏硬度達到17.4gpa,抗彎強度高達245.6mpa,已達單晶材料的理論抗彎強度值。

日本大阪大學與北海道大學共同研制成功碳納米管（cnt）均勻分散的純海棉鈦復合材料，在該材料中添加了0．35％（質量）的cnt，從而制得了抗拉強度高達930mpa的復合材料。首先將cnt置入含有界面活性劑的水溶液中，采取超聲波振動攪拌并使cnt分散。海棉鈦粉經過這種水溶液浸漬后取出，經熱處理除去水分和界面活性劑后制成燒結體并擠壓成材。

高強度高導電銅基材料是一種應用廣泛的功能材料,而將碳納米管作為增強相來制備銅基復合材料可望得到性能優(yōu)良的高強度高導電材料。碳納米管的分散性以及與銅基體的界面結核性是制備具有優(yōu)良性能材料的關鍵,介紹了對碳納米管進行表面處理的方法并提出采用區(qū)域熔煉法來制備碳納米管增強銅基復合材料的工藝,通過前期實驗證明該工藝可以改善碳納米管與銅基體的結合性。

介紹了目前制備碳納米管復合材料的主要方法,綜述了原位復合法在制備碳納米管復合材料中的應用。通過對現有碳納米管復合材料原位復合技術的工藝方法、工藝特點、材料性能以及目前應用現狀等幾方面的討論,展示了該制備方法在實際應用中的優(yōu)勢。

對鎂基復合材料的制備方法、研究現狀、發(fā)展前景,以及碳納米管的性能進行了介紹,并在此基礎上論述了碳納米管鎂基復合材料的研究現狀與存在的問題。最后對碳納米管鎂基復合材料的發(fā)展前景進行了展望。

以多壁碳納米管為填料,氟碳樹脂為成膜物質,采用機械共混法制備了一種具有自清潔性能的耐腐蝕涂料,利用電化學阻抗譜法測定了碳納米管的臨界濃度,研究了碳納米管的摻量對涂層自清潔性能、物理性能及耐化學品性能的影響。

碳納米管_聚酰亞胺功能復合材料的制備與性能研究

采用熔融混煉的方法制備聚丙烯/多壁碳納米管復合材料(pp/mwnts)。研究了復合材料的表面電阻率與mwnts含量的關系,結果發(fā)現:隨著mwnts含量的不斷增加,復合材料的電阻率呈不斷下降趨勢,并發(fā)現mwnts含量為3%時為復合材料的導電閾值。又通過對試樣作透射電鏡觀察研究,從微觀角度分析了復合材料電性能變化的原因。

采用原子轉移自由基(atrp)活性聚合方法在多壁碳納米管(mwnt)表面接枝丙烯酸丁酯聚合物(pba),并以此對聚丙烯(pp)進行改性。紅外光譜(ft-ir)及透射電子顯微鏡(tem)測試結果表明,采用atrp法成功地將pba接枝到多壁碳納米管(mwnt)表面。采用熔融共混法制備了pp/mwnt復合材料,對其力學性能和耐熱性能進行了研究,結果表明,接枝聚合物的碳納米管提高了復合材料的拉伸強度和沖擊強度,提高了pp的耐熱性。mwnt-pba和mwnt-cooh加入pp都能提高材料的性能,而mwnt-pba比mwnt-cooh的作用更加明顯。

用機械攪拌及高能球磨法制備w-15wt%cu復合粉,對其預壓成型后采用兩步燒結。用x射線衍射對比分析了球磨后鎢銅復合粉與原始鎢、銅粉的衍射峰變化,用掃描電子顯微鏡對所制備的復合粉及燒結鎢銅復合材料進行了組織形貌觀察,并測定了燒結復合材料的相對密度。結果顯示球磨鎢銅復合粉的晶粒尺寸得到細化,且有不飽和固溶體產生,其燒結合金組織均勻,相對密度增大。

研究生課程考核試卷 （適用于課程論文、提交報告） 科目：納米材料與技術教師： 姓名：學號： 專業(yè)：類別：學術 上課時間：2014年9月至2014年12月 考生成績： 卷面成績平時成績課程綜合成績 閱卷評語： 閱卷教師(簽名) 重慶大學研究生院 碳納米管陶瓷基復合材料 學生： 學號： 專業(yè)： 重慶大學材料科學與工程學院 二o一四年十二月 i 摘要 碳納米管作為一種新型炭材料，由一層或者多層石墨片按照一定螺旋角卷曲 而成六邊形無縫結構，具有獨特的納米結構和優(yōu)異的力學、電學、熱學和物理化 學性能，在各個領域顯示出誘人的潛在應用價值和前景，引起了科學界廣泛的研 究。碳納米管因其獨特的結構而具有許多獨特的性能，除了在半導體器件、儲氫、 傳感器、吸附材料、電池電極、催化劑載體等領域具有非常廣闊和誘人的應用前 景外,碳納米管在制備結構、功能以及結構/功能一體化復