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石墨烯和石墨相氮化碳改性碳酚醛复合材料的制备及其热防护性能研究的开题报告
一、选题背景
随着航空工业、航天工业等高端制造业的发展，高性能的热防护材料的需求日益增加。碳酚醛复合材料以其优异的热性能、机械性能和化学稳定性广泛应用于高温环境下的结构件和热防护材料。但是碳酚醛复合材料的热稳定性和抗氧化性仍有待提高。而石墨烯和石墨相氮化碳是目前公认的具有极高热稳定性和抗氧化性的材料，可以作为复合材料中的增强材料。因此，研究石墨烯和石墨相氮化碳改性碳酚醛复合材料的制备及其热防护性能对于提高碳酚醛复合材料的性能具有重要意义。
二、研究目的和意义
本研究的目的是利用石墨烯和石墨相氮化碳的卓越性能改性碳酚醛复合材料，并测试其热稳定性、抗氧化性和机械性能。具体研究内容包括：制备不同质量比的石墨烯和石墨相氮化碳改性碳酚醛复合材料；使用热失重仪和差热分析仪测试其热稳定性和抗氧化性；使用万能材料试验机测试其机械性能。本研究的意义在于为碳酚醛复合材料的研究和应用提供了一种新的改性方法，同时也有助于推动石墨烯和石墨相氮化碳在高端制造业中的应用。
三、研究内容和方法
3.1研究内容
(1)制备不同质量比的石墨烯和石墨相氮化碳改性碳酚醛复合材料。
(2)使用热失重仪和差热分析仪测试其热稳定性和抗氧化性。
(3)使用万能材料试验机测试其机械性能。
3.2研究方法
(1)制备碳酚醛树脂，加入不同质量比的石墨烯和石墨相氮化碳制备复合材料。
(2)使用热失重仪测量不同温度下复合材料的热失重，分析其热稳定性；使用差热分析仪测量复合材料的热分解动力学参数和活化能，分析其抗氧化性。
(3)使用万能材料试验机测试不同温度下复合材料的力学性能，包括拉伸强度、弯曲强度、断裂强度等。
四、预期成果
预计通过本研究可以获得以下成果：
(1)成功制备石墨烯和石墨相氮化碳改性碳酚醛复合材料。
(2)测试其热稳定性和抗氧化性，并对不同质量比的复合材料进行比较分析。
(3)测试其机械性能，分析石墨烯和石墨相氮化碳在复合材料中的增强效果。
(4)为碳酚醛复合材料的性能提高研究提供了一种新的思路和方法。
五、进度安排
本研究计划在1年内完成，预期进度安排如下表所示：
|时间节点|研究内容|
|--------|------------------------------------|
|第1-2个月|碳酚醛树脂的制备和优化|
|第3-6个月|制备不同质量比的石墨烯和石墨相氮化碳改性碳酚醛复合材料|
|第7-9个月|使用热失重仪和差热分析仪测试其热稳定性和抗氧化性|
|第10-12个月|使用万能材料试验机测试其机械性能|
|第12个月|总结和撰写论文|
六、预算和资源
本研究的预算主要包括化学试剂、仪器设备和实验室使用费用。如下表所示：
|预算项目|预算金额（元）|
|-------------------|--------------|
|化学试剂|10,000|
|仪器设备|30,000|
|实验室使用费用|5,000|
预计使用的仪器设备包括热失重仪、差热分析仪、万能材料试验机等。实验需要使用的化学试剂包括碳酚醛、石墨烯、石墨相氮化碳、溶剂等。