纳米石墨微片及其聚乙烯纳米复合材料的制备与性能研究

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1、国内图书分类号：TB332工学硕士学位论文纳米石墨微片及其聚乙烯纳米复合材料的制备与性能研究硕士研究生：导师：申请学位级别：学科、专业：所在单位：答辩日期：授予学位单位：董文哲韩志东工学硕士材料学材料科学与工程学院2014年03月哈尔滨理工大学工学硕士学位论文纳米石墨微片及其聚乙烯纳米复合材料的制备与性能研究董文哲哈尔滨理工大学2014年3月ClassifiedIndex：TB332DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringPreparationandPropertiesofgraphite

2、nanosheetanditsPolyethyleneBasedCandidate2Supervisor：CompositesDongWeng—zheHanZhi—dongAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：MaterialsScienceDateofOralExamination：March,2014University：HarbinUniversityofScienceandTechnology哈尔滨理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士

3、学位论文《纳米石墨微片及其聚乙烯纳米复合材料的制备与性能研究》，是本人在导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除己注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。储签咙鹚／‘已彤门日1期：≯J牛年多月习日哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权书《纳米石墨微片及其聚乙烯纳米复合材料的制备与性能研究》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨理工

4、大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门提交论文和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于保密口，在年解密后适用授权书。不保密囤。(请在以上相应方框内打√)储躲糊导师签名：日期：硝年罗月刀日日期：力。驴年弓月刁日哈尔滨理工大学工学硕士学位论文纳米石墨微片及其聚乙烯纳米复合材料的制备与性能研究摘要因纳米粒子在改善聚乙烯力学性能和介电性能上显著作用，

5、聚乙烯基纳米复合材料的研究受到了广泛关注。以石墨烯为代表的纳米石墨材料因其在电学、力学等方面的特殊表现，有望为提高聚乙烯的性能提供新的方法和途径。为此，本文以制备纳米石墨微片为基础，重点研究了聚乙烯／纳米石墨微片复合材料的力学性能和电性能，探讨了石墨片层的剥离方法及其结构等因素对复合材料性能的影响。论文以膨胀石墨为原料，采用超声法和球磨法两种方法制备纳米石墨微片，并分别用熔融共混法和溶液共混法制备聚乙烯纳米石墨微片复合材料。以X．射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)为手段研究了纳米石墨微片的结构，以拉

6、伸强度和断裂伸长率为参数评价了复合材料的力学性能，以体积电阻率、介电常数和介电损耗为参数评价了复合材料的电性能。研究结果表明，以膨胀石墨为原料，通过超声法或球磨法可制备片层厚度在10nm左右的纳米石墨微片，两种方法相比，超声法能够获得表尺寸较大的纳米石墨微片，而球磨法能够降低纳米石墨微片的表面尺寸；采用熔融法和溶液法制备的PE／BGN复合材料具有不同的纳米石墨的分散性，溶液法更有利于纳米石墨微片的分散，所制备的复合材料具有较好的力学性能；复合材料的性能与纳米石墨微片的制备方法和用量有关，超声法制备的纳米石墨微片对复合材料性能的影响较大

7、，在纳米石墨含量为4．00wt．％时，复合材料的性能均出现了显著的改变，表明纳米石墨微片由孤立的分散状态向连续或聚集的分散状态的转变。关键词纳米石墨微片；复合材料；聚乙烯；介电性能：力学性能哈尔滨理工大学工学硕士学位论文PreparationandPropertiesofGraphitenanosheetsanditsPolyethyleneBasedCompositesAbstractPolyethylenebasednano—compositeshavebeenwidelyconcerned，whichiSbasedontheim

8、provementofnanoparticlesonmechanicalanddielectricpropertiesofthepolyethylene．Duetotheuniqueperformanceofnano—g