聚酰亚胺石墨烯复合材料研究.doc

聚酰亚胺/石墨烯复合材料研究


2.19万字 41页 原创作品，已通过查重系统


摘要：随着航空、航天、核电、机械领域技术的快速发展普通聚酰亚胺材料已经不能满足高新科技产品的制造对材料性能的要求因此聚酰亚胺改性就成为现在研究的热点。高性能聚合物基复合材料以其优良的胜能逐渐代替金属材料成为一种具有远大前景的复合材料。芳香族聚酞亚胺（PI）指主链上含有酰亚胺环的一类聚合物，是一类综合性能优异的工程塑料它具有优秀的机械性能、电学胜能同时还是一种理想的耐高温基体材料。石墨烯是由碳原子以sp2杂化结合成的单原子碳层结构非常稳定具有优异的力学性能、奇特的电学性质和良好的热学性质。石墨烯基复合材料具有高效的导电性、较好的透光性和极高的力学强度等仅性能。目前存在的主要问题有：一是高效快速地制备石墨烯仍然存在技术难题，二是石墨烯与基体之间的相容性亟待改善，三是石墨烯的结构在复合过程中容易发生变化，而导致性能降低。另一方面，将无机组分引入到聚酰亚胺基体中制备有机-无机纳米复合材料是其改性的有效方法。对于聚合物基纳米复合材料纳米粒子在基体中的均匀分散至关重要。通过对聚合物或纳米粒子进行改性可提高基体与填料之间的相容性增加其界面相互作用。制备具有特殊的各向异性材料对获得具有高性能及多功能的高分子纳米复合材料具有重要意义。
石墨烯的电学性能正是聚酰亚胺材料在航空航天领域应用中所欠缺的，所以我们将石墨烯掺入聚酰亚胺中来改善其导电性。使用原位聚合法来制备石墨烯掺量不同的石聚酰亚胺/石墨烯复合薄膜，并采用FT-IR、XRD、SEM、TGA、DMA、拉伸强力仪对进行了结构表征和性能分析。通过这些测试表征可以表明石墨烯的加入和加入量对复合薄膜的各项性能的影响。


关键词：聚酰亚胺 石墨烯 研究方法 结构与性能