环氧树脂/石墨烯—碳纳米管复合材料制备及其性能研究
发布时间：2022-02-24 07:57
随着电子行业快速发展,电磁污染的危害无处不在,需制备具有高电磁屏蔽性能的材料。近年来已有很多关于电磁屏蔽方面复合材料的研究进展,具有碳基纳米填料的聚合物复合材料因质轻和优异的加工性能占据优势,石墨烯因其优异性能吸引广泛关注,但填料含量过高仍是问题,所以三维结构更符合要求。本论文首先用改进的水热法制备了三维石墨烯,采用-80℃冷冻得到定向结构,得到的三维石墨烯具有一定的回弹性。在三维石墨烯的基础上,通过简单的浸泡法负载硝酸镍和尿素前驱体,800℃C碳热反应将硝酸镍还原成镍纳米颗粒,成功催化生长碳纳米管,证明此法适用于2800℃处理后的三维石墨烯。为了得到小直径超长碳纳米管,本文还探索了超临界负载镍纳米颗粒并生长碳纳米管的方法,提出了简单的浸涂法在高温处理后的三维石墨烯上负载四氧化三铁纳米颗粒催化剂,750℃成功生长碳纳米管,并成功制备了四氧化三铁@氧化铝二元催化剂。本论文通过简单的真空辅助法将杂化材料与环氧树脂复合,得到的材料在填料含量仅为0.39 wt%时,电磁屏蔽效能为42.54 dB,比电磁屏蔽效能为4250 dB.cm2/g。
【文章来源】：北京化工大学北京市211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 电磁屏蔽研究现状
1.2 三维石墨烯
1.2.1 石墨烯概述
1.2.2 石墨烯的性能
1.2.3 石墨烯的制备
1.2.3.1 剥离法
1.2.3.2 化学气相沉积法
1.2.3.3 电弧放电法
1.2.3.4 化学氧化还原石墨法
1.2.4 三维石墨烯的制备
1.2.4.1 溶胶-凝胶法
1.2.4.2 一步法
1.2.4.3 模板法
1.2.5 三维石墨烯性能及其应用
1.3 石墨烯-碳纳米管杂化材料
1.3.1 碳纳米管
1.3.1.1 碳纳米管概述
1.3.1.2 碳纳米管的性能
1.3.1.3 碳纳米管的制备
1.3.2 石墨烯-碳纳米管杂化材料的制备及其应用
1.3.3 CVD法碳纳米管制备及应用
1.4 复合材料
第二章 三维石墨烯的制备及其性能研究
2.1 前言
2.2 实验部分
2.2.1 实验原料及试剂
2.2.2 主要设备
2.2.3 实验步骤
2.2.3.1 氧化石墨的制备
2.2.3.2 三维石墨烯的制备
2.2.4 表征与测试方法
2.3 结果与讨论
2.3.1 三维石墨烯制备及其结构
2.3.2 三维石墨烯回弹性能
2.3.3 三维石墨烯导电性能
2.4 本章小结
第三章 碳纳米管-石墨烯杂化材料制备及其性能研究
3.1 前言
3.2 实验部分
3.2.1 实验原料及试剂
3.2.2 实验仪器及设备
3.2.3 实验步骤
3.2.3.1 浸泡法负载催化剂和固态碳源
3.2.3.2 超临界负载催化剂
3.2.3.3 浸涂法负载催化剂
3.2.3.4 四氧化三铁@氧化铝二元催化剂制备
3.2.4 测试及表征
3.3 结果与讨论
3.3.1 浸泡法制备碳纳米管-石墨烯杂化材料
3.3.1.1 浸泡法负载催化剂和固态碳源
3.3.1.2 浸泡法化学气相沉积(CVD)
3.3.1.3 浸泡法碳纳米管-石墨烯杂化材料导电性能
3.3.2 超临界辅助法制备碳纳米管-石墨烯杂化材料
3.3.3 浸涂法制备碳纳米管-石墨烯杂化材料
3.3.3.1 浸涂法负载四氧化三铁纳米颗粒催化生长碳纳米管
3.3.3.2 四氧化三铁@氧化铝二元催化剂制备
3.4 本章小结
第四章 环氧树脂/碳纳米管-石墨烯复合材料制备及其性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验原料及试剂
4.2.2 实验仪器及设备
4.2.3 实验步骤
4.2.4 测试及表征
4.3 结果与讨论
4.3.1 环氧树脂/碳纳米管-石墨烯复合材料制备及结构
4.3.2 环氧树脂/碳纳米管-石墨烯复合材料导电及电磁屏蔽性能
4.4 本章小结
第五章 结论
参考文献
致谢
研究成果及发表的学术论文
作者和导师简介
附录
本文编号：3642301
【文章来源】：北京化工大学北京市211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 电磁屏蔽研究现状
1.2 三维石墨烯
1.2.1 石墨烯概述
1.2.2 石墨烯的性能
1.2.3 石墨烯的制备
1.2.3.1 剥离法
1.2.3.2 化学气相沉积法
1.2.3.3 电弧放电法
1.2.3.4 化学氧化还原石墨法
1.2.4 三维石墨烯的制备
1.2.4.1 溶胶-凝胶法
1.2.4.2 一步法
1.2.4.3 模板法
1.2.5 三维石墨烯性能及其应用
1.3 石墨烯-碳纳米管杂化材料
1.3.1 碳纳米管
1.3.1.1 碳纳米管概述
1.3.1.2 碳纳米管的性能
1.3.1.3 碳纳米管的制备
1.3.2 石墨烯-碳纳米管杂化材料的制备及其应用
1.3.3 CVD法碳纳米管制备及应用
1.4 复合材料
第二章 三维石墨烯的制备及其性能研究
2.1 前言
2.2 实验部分
2.2.1 实验原料及试剂
2.2.2 主要设备
2.2.3 实验步骤
2.2.3.1 氧化石墨的制备
2.2.3.2 三维石墨烯的制备
2.2.4 表征与测试方法
2.3 结果与讨论
2.3.1 三维石墨烯制备及其结构
2.3.2 三维石墨烯回弹性能
2.3.3 三维石墨烯导电性能
2.4 本章小结
第三章 碳纳米管-石墨烯杂化材料制备及其性能研究
3.1 前言
3.2 实验部分
3.2.1 实验原料及试剂
3.2.2 实验仪器及设备
3.2.3 实验步骤
3.2.3.1 浸泡法负载催化剂和固态碳源
3.2.3.2 超临界负载催化剂
3.2.3.3 浸涂法负载催化剂
3.2.3.4 四氧化三铁@氧化铝二元催化剂制备
3.2.4 测试及表征
3.3 结果与讨论
3.3.1 浸泡法制备碳纳米管-石墨烯杂化材料
3.3.1.1 浸泡法负载催化剂和固态碳源
3.3.1.2 浸泡法化学气相沉积(CVD)
3.3.1.3 浸泡法碳纳米管-石墨烯杂化材料导电性能
3.3.2 超临界辅助法制备碳纳米管-石墨烯杂化材料
3.3.3 浸涂法制备碳纳米管-石墨烯杂化材料
3.3.3.1 浸涂法负载四氧化三铁纳米颗粒催化生长碳纳米管
3.3.3.2 四氧化三铁@氧化铝二元催化剂制备
3.4 本章小结
第四章 环氧树脂/碳纳米管-石墨烯复合材料制备及其性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验原料及试剂
4.2.2 实验仪器及设备
4.2.3 实验步骤
4.2.4 测试及表征
4.3 结果与讨论
4.3.1 环氧树脂/碳纳米管-石墨烯复合材料制备及结构
4.3.2 环氧树脂/碳纳米管-石墨烯复合材料导电及电磁屏蔽性能
4.4 本章小结
第五章 结论
参考文献
致谢
研究成果及发表的学术论文
作者和导师简介
附录
本文编号：3642301
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