碳纳米管增强铜基复合材料的制备与研究的任务书.docx

碳纳米管增强铜基复合材料的制备与研究的任务书
任务书
一、课题背景
随着工业化的发展和人们对高性能材料需求的不断提高，研发新型的强度高、硬度大、耐磨、抗腐蚀等性能优异的材料已经成为了许多领域的重要研究领域。铜基复合材料因其高强度、高导热性能、良好的电性能和耐腐蚀性能等优越特点，得到了广泛应用。而碳纳米管是一种具有优良的力学、电学性能、热导性能和化学稳定性的纳米材料，具有较高的强度和刚度，因此成为了增强材料的理想选择。
目前，在铜基复合材料中，应用碳纳米管的研究正在逐渐受到人们的关注。研究表明，将碳纳米管引入铜基复合材料中可以显著提高其力学力量和耐磨性能，但是在制备过程中，由于碳纳米管的高表面能和活性与铜粉的不良相容性，使得在铜粉表面难以重新得到良好的分散，这也是当前研究的主要挑战之一。
因此，为了解决以上问题，本课题拟采用某些方法来制备碳纳米管增强铜基复合材料，并对其力学和耐磨性能进行研究。
二、研究内容
1.制备碳纳米管：通过化学气相沉积法、电化学法等方法，制备出单壁和多壁碳纳米管。
2.碳纳米管表面改性：通过表面改性等方法，提高碳纳米管与铜材料的相容性。
3.制备碳纳米管增强铜基复合材料：利用球磨机等设备将铜粉和碳纳米管进行混合，制备出复合材料。
4.研究碳纳米管增强铜基复合材料的性能：通过金相显微镜和扫描电子显微镜对复合材料的微观结构和显微结构进行表征，分析其力学和耐磨性能。
三、研究意义
本课题的研究结果对于提高铜基复合材料的力学和耐磨性能有着显著的促进作用。同时，本课题将为制备其它碳纳米管增强金属基复合材料提供参考。
四、研究进度
本研究计划在1年内完成，具体进度如下：
第一季度：收集相关文献，了解碳纳米管的制备方法和性质，并确定本课题的研究方向和方法。
第二季度：采用化学气相沉积法或电化学法制备碳纳米管，并通过扫描电子显微镜、能谱仪等设备对其进行表征。
第三季度：通过表面改性等方法提高碳纳米管与铜材料的相容性。
第四季度：利用球磨机等设备将铜粉和碳纳米管进行混合，制备出复合材料，并对其进行金相显微镜和扫描电子显微镜表征，分析其力学和耐磨性能。
五、参考文献
1.ShenYX,LiY,QiuFL.Fabricationandresearchstatusofcarbonnanotubereinforcedcoppermatrixcomposites[J].AdvancedMaterialsResearch,2011,300-301:1347-1350.
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3.YehMK,LeeMLC.Enhancedhardnessandwearresistanceofcoppercompositesreinforcedbyinsitugrowncarbonnanotubes[J].JournalofMaterialsResearch,2008,23:2185-2198.
4.MishraAK,LiG,ZhangX.Mechanicalandthermalpropertiesofcoppernanotubecompositessynthesizedbyelectrolessco-depositionprocess[J].CompositesScienceandTechnology,2010,70:1556-1563.