机械球磨与放电等离子体烧结制备碳纳米管/铜复合材料

报道了在多壁碳纳米管(mwnts)表面修饰聚丙烯酸(分子量为500~1000)作为亲水层,改善纳米管在水溶液中的溶解性,减少碳管自身团聚,顺利实现碳纳米管表面化学镀铜。同时也考察了温度、时间、搅拌速度等因素对镀层的影响,确定中性条件在碳纳米管表面镀铜的最佳条件。

电子器件为了增加功能和缩小体积，不断地往小型化发展。所用布线也越来越细。碳纳米管就是适应这种需要，将一层石墨的碳二维层，制成筒状，成为直径为数rim到数＋nm的圆筒状碳材料。日本产业技术综合研究所山田健朗采用有机系铜镀液，进行电解镀，使碳纳米结构体内部析出铜核子，再在氢气氛下还原处理，最后用水溶性镀铜也进行第二阶段镀铜，这样就可以在碳纳米管内部以及碳纳米管之间都镀上铜，

首先采用颗粒复合法(pcs,particlecompositesystem)对cu-碳纳米管(cnt)粉末进行表面改性处理,得到cnt镶嵌或包覆于较软微米cu颗粒表面的复合粉,其形貌近似球形,然后将复合粉通过sps烧结工艺制备成cu-2%(质量分数)cnt复合材料。通过硬度测试、密度测试、sem形貌观察和能谱分析,研究了pcs处理时间对cu-2%cnt复合材料的组织和性能的影响并与普通混粉后的复合材料做了比较。结果表明,随着pcs处理时间的延长,复合粉末粒径不断减小,在40min以后,随时间的延长,粒径基本保持不变。与纯cu相比,经pcs处理后制备的cu-2%cnt复合材料硬度有26%~34%的提高,与普通混粉24h相比提高了20%~26%;cnt在铜基体中呈连通的网状结构,复合材料的致密度达97%以上。

以316不锈钢粉为原料,采用高能球磨方法制备了316不锈钢纳米晶粉末,研究了放电等离子烧结(sps)纳米不锈钢粉末的过程特点,以及sps制备工艺参数对材料结构和性能的影响规律。研究结果表明,采用sps技术可以实现纳米不锈钢粉末的快速烧结,在1050℃保温5min的烧结条件下试样致密度达到98%以上,材料的抗弯强度为1427mpa,弹性模量为126mpa,硬度为68.5hra。透射电镜结果表明sps烧结后,材料晶粒没有过度生长,晶粒尺度约为200nm,获得了纳米晶粒的不锈钢材料。

采用原子转移自由基(atrp)活性聚合方法在多壁碳纳米管(mwnt)表面接枝丙烯酸丁酯聚合物(pba),并以此对聚丙烯(pp)进行改性。红外光谱(ft-ir)及透射电子显微镜(tem)测试结果表明,采用atrp法成功地将pba接枝到多壁碳纳米管(mwnt)表面。对pp/mwnt复合材料电性能研究表明,mwnt-pba的添加比mwnt-cooh更能降低复合材料的电阻率。mwnt-pba的加入可使pp从绝缘材料转变为抗静电材料。mwnt-pba和mwnt-cooh加入pp都能提高材料的电性能,而mwnt-pba比mwnt-cooh的作用更加明显。

文章阐述了通过溶液混合法制备多壁碳纳米管/聚氯乙烯复合材料,并对其性能进行了红外表征,表明制得的复合材料具有良好的性能。

将酸化处理以后的碳纳米管(cnts)与高密度聚乙烯(hdpe)复合,采用机械共混法制备了定向cnts/hdpe复合材料,并对其力学性能、相态结构、流变性能及热性能进行了研究。结果表明:cnts的加入,提高了复合材料的屈服强度和拉伸模量,但同时却降低了材料的断裂强度和断裂伸长率;cnts在hdpe基体中有了较好的分散性和相容性;cnts的加入对复合材料流变性能产生了较大的影响,加入少量的cnts可以使复合材料体系的表观粘度降低,有利于hdpe加工性能的改善;cnts加入后,hdpe的熔融温度和结晶熔融焓均有所下降。

碳纳米管是一种一材多能和一材多用的功能材料和结构材料,尼龙/碳纳米管复合材料具有优异的导电性、超强的力学性能和良好的导热性,可望用于汽车、飞行器制造、电子机械等领域。对尼龙/碳纳米管复合材料的制备方法、主要性能和应用进行综述。

本文在羧基化碳纳米管和上制备了纳米银粒子,通过透射电子显微镜(tem)、抑菌圈实验测试方法对改性碳纳米管及制得的碳纳米管/纳米银复合材料进行了分析表征。并通过抑菌圈实验考察了复合材料在的抑菌性能。通过抑菌圈实验可以看出碳纳米管/纳米银复合材料有明显的杀菌功效。碳纳米管载银复合材料具有很高的稳定性和良好的抑菌性,如果将其加到涂料中,会在海洋防污领域得到很大应用。

碳纳米管从物理和化学方面都具有独特性，它的应用范围广泛，从汽车防护零件到修饰电机，从氢气的储存到微波吸收等等，都得到了广泛的应用。所以碳纳米管的发现是材料学，工程制备的一个优秀成果。本文从碳纳米管的发现，到对它的简介，特性的应用以及目前存在的一些亟需解决的问题进行了阐述。并提出了对它未来发展的建议和展望。

基于cds良好的光学性质和单壁碳纳米管(swcnt)优异的电子学性质,制备了纳米cds/swcnt复合材料和纳米cds/聚乙烯亚胺(pei)功能化swcnt复合材料,并利用日光灯光源模拟太阳光研究了它们的光电性质.结果表明,纳米cds/swcnt复合材料呈现显著的负光电导现象,而纳米cds/pei-swcnt复合材料呈现强烈的正光电导现象.用电子转移理论对这一结果进行了解释.两样品在大角度弯折的情况下,光电性质均基本没有变化.因此,纳米cds/碳纳米管复合材料在光电领域,尤其是新兴的柔性光电子学领域有着良好的应用前景.

用氢直流电弧法制备la-lah2纳米粉末,再采用放电等离子烧结技术,在原位、"无氧"条件下成功制备高纯lab6多晶纳米块体热阴极材料,并系统研究放电等离子烧结温度、压强对材料物相、结构和性能的影响。结果表明,材料中形成单相的lab6,纯度达到99.867%,平均晶粒尺寸为120nm,lab6纳米块体相对密度达到99.2%,维氏硬度达到17.4gpa,抗弯强度高达245.6mpa,已达单晶材料的理论抗弯强度值。

日本大阪大学与北海道大学共同研制成功碳纳米管（cnt）均匀分散的纯海棉钛复合材料，在该材料中添加了0．35％（质量）的cnt，从而制得了抗拉强度高达930mpa的复合材料。首先将cnt置入含有界面活性剂的水溶液中，采取超声波振动搅拌并使cnt分散。海棉钛粉经过这种水溶液浸渍后取出，经热处理除去水分和界面活性剂后制成烧结体并挤压成材。

高强度高导电铜基材料是一种应用广泛的功能材料,而将碳纳米管作为增强相来制备铜基复合材料可望得到性能优良的高强度高导电材料。碳纳米管的分散性以及与铜基体的界面结核性是制备具有优良性能材料的关键,介绍了对碳纳米管进行表面处理的方法并提出采用区域熔炼法来制备碳纳米管增强铜基复合材料的工艺,通过前期实验证明该工艺可以改善碳纳米管与铜基体的结合性。

介绍了目前制备碳纳米管复合材料的主要方法,综述了原位复合法在制备碳纳米管复合材料中的应用。通过对现有碳纳米管复合材料原位复合技术的工艺方法、工艺特点、材料性能以及目前应用现状等几方面的讨论,展示了该制备方法在实际应用中的优势。

对镁基复合材料的制备方法、研究现状、发展前景,以及碳纳米管的性能进行了介绍,并在此基础上论述了碳纳米管镁基复合材料的研究现状与存在的问题。最后对碳纳米管镁基复合材料的发展前景进行了展望。

以多壁碳纳米管为填料,氟碳树脂为成膜物质,采用机械共混法制备了一种具有自清洁性能的耐腐蚀涂料,利用电化学阻抗谱法测定了碳纳米管的临界浓度,研究了碳纳米管的掺量对涂层自清洁性能、物理性能及耐化学品性能的影响。

碳纳米管_聚酰亚胺功能复合材料的制备与性能研究

采用熔融混炼的方法制备聚丙烯/多壁碳纳米管复合材料(pp/mwnts)。研究了复合材料的表面电阻率与mwnts含量的关系,结果发现:随着mwnts含量的不断增加,复合材料的电阻率呈不断下降趋势,并发现mwnts含量为3%时为复合材料的导电阈值。又通过对试样作透射电镜观察研究,从微观角度分析了复合材料电性能变化的原因。

采用原子转移自由基(atrp)活性聚合方法在多壁碳纳米管(mwnt)表面接枝丙烯酸丁酯聚合物(pba),并以此对聚丙烯(pp)进行改性。红外光谱(ft-ir)及透射电子显微镜(tem)测试结果表明,采用atrp法成功地将pba接枝到多壁碳纳米管(mwnt)表面。采用熔融共混法制备了pp/mwnt复合材料,对其力学性能和耐热性能进行了研究,结果表明,接枝聚合物的碳纳米管提高了复合材料的拉伸强度和冲击强度,提高了pp的耐热性。mwnt-pba和mwnt-cooh加入pp都能提高材料的性能,而mwnt-pba比mwnt-cooh的作用更加明显。

用机械搅拌及高能球磨法制备w-15wt%cu复合粉,对其预压成型后采用两步烧结。用x射线衍射对比分析了球磨后钨铜复合粉与原始钨、铜粉的衍射峰变化,用扫描电子显微镜对所制备的复合粉及烧结钨铜复合材料进行了组织形貌观察,并测定了烧结复合材料的相对密度。结果显示球磨钨铜复合粉的晶粒尺寸得到细化,且有不饱和固溶体产生,其烧结合金组织均匀,相对密度增大。

研究生课程考核试卷 （适用于课程论文、提交报告） 科目：纳米材料与技术教师： 姓名：学号： 专业：类别：学术 上课时间：2014年9月至2014年12月 考生成绩： 卷面成绩平时成绩课程综合成绩 阅卷评语： 阅卷教师(签名) 重庆大学研究生院 碳纳米管陶瓷基复合材料 学生： 学号： 专业： 重庆大学材料科学与工程学院 二o一四年十二月 i 摘要 碳纳米管作为一种新型炭材料，由一层或者多层石墨片按照一定螺旋角卷曲 而成六边形无缝结构，具有独特的纳米结构和优异的力学、电学、热学和物理化 学性能，在各个领域显示出诱人的潜在应用价值和前景，引起了科学界广泛的研 究。碳纳米管因其独特的结构而具有许多独特的性能，除了在半导体器件、储氢、 传感器、吸附材料、电池电极、催化剂载体等领域具有非常广阔和诱人的应用前 景外,碳纳米管在制备结构、功能以及结构/功能一体化复