碳纤维GO增强体的制备及其环氧复合材料界面性能的研究的开题报告.docx

碳纤维GO增强体的制备及其环氧复合材料界面性能的研究的开题报告
一、研究背景及意义
随着全球范围内对环保和能源问题日益重视，轻量化、高性能复合材料得到了广泛的应用和发展。碳纤维复合材料因其高强度、高弹性模量与低密度等优越性能，成为现代高新技术领域的重要材料。然而，在碳纤维复合材料的应用中，常常存在着塑料基体与纤维界面的粘结力强度不足的问题，造成的后果是强度和刚度低，耐受性不足，且容易出现裂纹等问题。因此，对环氧复合材料界面性能的研究具有重要的意义。同时，将进一步探讨碳纤维与其他材料的复合，提高碳纤维复合材料的性能。
二、研究内容
本研究主要分为两个方面：
1.碳纤维GO增强体的制备
在本研究中，将采用改性方法制备碳纤维GO增强体，以提高其界面性能。具体方法包括：先将碳纤维表面处理，使其表面具有一定的亲疏水性，然后将其浸泡在氧化石墨烯（GO）水溶液中，使其表面沉积一层GO薄膜，最后进行热压缩成型。用扫描电子显微镜、透射电子显微镜等仪器对其进行表征，了解其形貌和结构。
2.环氧复合材料界面性能的研究
在制备的碳纤维GO增强体基础上，将其与环氧树脂进行复合。通过拉力测试、扭矩测试、切割测试等多项试验，研究其界面性能。通过表征试样裂纹扩展情况、扫描电子显微镜等手段，从微观和宏观两个层面，分析界面性能的改善效果，为碳纤维复合材料的应用提供理论与实践指导。
三、研究方法
1.碳纤维GO增强体的制备：先对碳纤维进行表面氧化，再将其浸泡在GO水溶液中，最后进行热压缩成型。
2.环氧复合材料界面性能的研究：将制备的碳纤维GO增强体与环氧树脂进行复合，通过拉力测试、扭矩测试、切割测试等多项试验，研究其界面性能。同时，通过表征试样裂纹扩展情况、扫描电子显微镜等手段，从微观和宏观两个层面，分析界面性能的改善效果。
四、研究进度安排
1.前期准备：研究文献调研，确定相关实验条件，准备实验所需的试剂和设备。
2.制备碳纤维GO增强体：对碳纤维进行表面处理，浸泡在GO水溶液中，最后进行热压缩成型。
3.环氧复合材料界面性能的研究：将制备的碳纤维GO增强体与环氧树脂进行复合，通过多项试验，研究其界面性能。
4.数据处理：通过对试验数据进行处理和分析，总结结论。
5.论文撰写：根据研究结果撰写毕业论文。
五、预期结果及意义
本研究的预期结果主要包括：
1.成功制备碳纤维GO增强体，并对其物理特性进行表征。
2.通过对界面性能的研究，得出碳纤维GO增强体对环氧复合材料界面性能提升的实验结果和结论。
3.在碳纤维复合材料领域，探索了碳纤维与石墨烯的组合，为碳纤维复合材料的应用开拓了新的思路和方向。
本研究的意义在于：
1.提高碳纤维复合材料界面性能，为未来高性能、高强度碳纤维复合材料的开发提供新方向。
2.探索了碳纤维与其他材料的复合，为材料组合提供了新方法和思路。
3.对环氧复合材料界面性能的研究具有一定的理论和实践意义。