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MWCNTsPMMA复合材料制备及性能研究的任务书
一、背景介绍
碳纳米管（CarbonNanotubes，CNTs）因其独特的结构和优异的物理化学性质在材料科学领域得到了广泛的关注和研究。对于碳纳米管应用于复合材料领域的研究，除了能够提高复合材料的力学性能之外，通过调控碳纳米管的加入方法与负载等方法，还能够改善复合材料的导电性、热导率、屏蔽性等性能，因此具有广泛的应用前景。
聚甲基丙烯酸甲酯（Poly(methylmethacrylate)，PMMA）是一种透明、高强度、高加工性、优良成型性和可制备性的聚合物材料，在包装、建筑材料、医疗器械和艺术品等领域都具有广泛的应用。
将CNTs与PMMA复合制备成为材料，可以有效地综合两者的优点，并在应用中取得更广泛的应用。通过增加CNTs的负载量与优化制备工艺，可以调控CNTs颗粒在PMMA中的分布情况，从而进一步提升复合材料的综合性能，这是制备高性能复合材料的重要途径之一。
二、研究目的
本研究的主要目的是通过制备MWCNTsPMMA复合材料，研究CNTs对PMMA复合材料性能的影响，优化CNTs负载量、制备工艺及其他需求，从而提高该材料的综合性能。具体研究目标如下：
1.研究CNTs在不同负载量下对MWCNTsPMMA复合材料的物理性质的影响，并确定最佳负载量范围。
2.通过调控制备工艺，优化CNTs的分散质量，并研究其对复合材料的影响。
3.研究MWCNTsPMMA复合材料的力学性能、热学性能、导电性能等与CNTs负载量、分散质量等因素的相关性。
4.系统研究MWCNTsPMMA复合材料的结构、形貌、粘附等微观层面的特征，评估其对宏观物理性质的影响。
5.实现制备出具有优异综合性能的MWCNTsPMMA复合材料，并为该材料未来的应用提供基础研究。
三、研究方案
1.材料准备
PMMA、MWCNTs和加工助剂、溶剂等。
2.制备复合材料
-制备无负载的PMMA样品。将PMMA、加工助剂和溶剂混合搅拌均匀，采用熔融法制备粘稠状聚合物。
-制备CNTs含量不同的MWCNTsPMMA复合材料。将预先准备好的CNTs分散液缓慢加入到PMMA样品溶解液中，通过下列方法控制其负载量。再采用熔融法制备含有不同CNTs负载量的复合材料。
-负载量分别为0.05、0.1、0.2、0.3wt%。
3.工艺优化
通过调节CNTs分散液的浓度和加入时间等条件，优化制备过程，控行业特定性能。
4.材料分析测试
-测试复合材料的力学性能、热学性能、导电性能等。
-将生产的复合材料进行扫描电子显微镜、红外光谱、热重分析等性能测试，分析其微观结构、形貌、材料表面涂层粘附等特征。
5.实现制备出具有优异综合性能的MWCNTsPMMA复合材料。
四、预期成果
1.通过对MWCNTsPMMA复合材料的制备和性能测试，得出CNTs对复合材料性能的影响规律，并确定其最佳负载量范围。
2.优化制备工艺并控制CNTs的分散质量，进一步提升MWCNTsPMMA复合材料的性能。
3.对MWCNTsPMMA复合材料的力学性能、热学性能、导电性能等进行相应的测试和分析，获得相关的数据和结论。
4.通过对MWCNTsPMMA复合材料的结构和形貌的研究，掌握其微观层面的特征，并评估其对宏观物理性质的影响。
5.制备具有优异综合性能的MWCNTsPMMA复合材料，为该材料的未来应用提供有机物理学基础和理论依据。