石墨烯气凝胶及石墨烯/天然橡胶复合材料的研究

发布时间：2022-12-04 12:33

　　通过阅读文献,对石墨烯气凝胶及石墨烯／天然橡胶复合材料领域的研究现状进行充分了解后,我们发现,其制备方法和工艺方面存在着许多的不足。因此,本文主要对石墨烯气凝胶及石墨烯/天然橡胶复合材料的制备方法进行了创新,制备了新的石墨烯气凝胶及石墨烯/天然橡胶复合材料,并借助各种表征方法,从材料的制备、结构和性能三方面进行了系统的分析和讨论。主要研究内容有以下三个方面：1)第一,介绍了一种制备石墨烯气凝胶的新方法,即首次使用常压干燥法替代冷冻干燥或超临界干燥成功制备了具有超弹性的石墨烯气凝胶。具体地,通过控制氧化石墨烯的还原程度,使用冷冻-融化的方法对石墨烯水凝胶内部结构进行重新组装,得到了可以抵抗常压干燥所产生的毛细管作用力的结构。SEM结果显示气凝胶的内部结构类似蜂窝结构,具有目前最大的孔径尺寸,这两点是常压干燥成功的主要原因。材料性能方面,我们制备的石墨烯气凝胶具有超轻和超弹特性,密度为2.5-8.3 mg cm-3,压缩应变为目前最大的93%,具有良好的能量耗散能力和明显的各向异性,并且具有非常好的压缩回复寿命,可以达1000次以上；另外,在循环压缩回复过程中,其电阻的变化是循环响应的,并... 

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 石墨烯概述
        1.2.1 石墨烯的结构和基本性质
        1.2.2 石墨烯的制备方法
        1.2.3 石墨烯自组装材料
        1.2.4 石墨烯/橡胶复合材料
    1.3 胶乳介绍
        1.3.1 胶乳的概念
        1.3.2 胶乳的分类
        1.3.3 胶乳制品的生产
    1.4 石墨烯气凝胶的研究进展
        1.4.1 石墨烯气凝胶的制备方法
        1.4.2 石墨烯气凝胶的结构和性能
    1.5 石墨烯/天然橡胶复合材料的研究进展
        1.5.1 石墨烯/天然橡胶复合材料的制备方法
        1.5.2 石墨烯/天然橡胶复合材料的结构和性能
    1.6 课题的目的及意义
第二章 常压干燥法制备超弹性石墨烯气凝胶
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验原料及仪器
        2.2.2 样品的制备
        2.2.3 测试与表征方法
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 氧化石墨烯的尺寸
        2.3.2 常压干燥法制备石墨烯气凝胶
        2.3.3 石墨烯气凝胶的形态结构与形成机理
        2.3.4 石墨烯气凝胶的超轻特性
        2.3.5 石墨烯气凝胶的压缩回复性能
        2.3.6 石墨烯气凝胶的电性能
        2.3.7 石墨烯气凝胶的疏水亲油特性
    2.4 本章小结
第三章 真空抽滤法制备高含量石墨烯厌然橡胶复合材料
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验原料及设备
        3.2.2 样品的制备
        3.2.3 测试与表征方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 真空抽滤法制备石墨烯/天然橡胶复合材料
        3.3.2 石墨烯/天然橡胶复合材料的形态结构
        3.3.3 石墨烯/天然橡胶复合材料的导电性能
        3.3.4 石墨烯/天然橡胶复合材料的机械性能
    3.4 本章小结
第四章 浸渍法制备石墨烯厌然橡胶复合材料
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验原料及设备
        4.2.2 样品的制备
        4.2.3 测试与表征方法
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 浸渍法制备石墨烯/天然橡胶复合材料
        4.3.2 低含量氧化石墨烯/天然橡胶复合材料的后还原
        4.3.3 石墨烯/天然橡胶复合材料的形态结构和导电性能
    4.4 本章小结
全文总结
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文目录



本文编号：3708279