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碳化钛填充环氧树脂复合材料的制备及性能研究的开题报告
一、题目
碳化钛填充环氧树脂复合材料的制备及性能研究
二、研究背景及意义
随着科技的发展，复合材料在航空、汽车、船舶等领域得到了广泛的应用。碳纤维、玻璃纤维等纤维增强复合材料已经实现了大规模的产业化生产，但是存在一些问题。例如，有些应用场景需要材料同时具备高强度、高刚性和高导电性等性质，而上述纤维增强复合材料无法满足要求，因此需要寻找新的材料。
碳化钛由于其高度的导电性和高温性能，在电子、航空和新能源等领域都有广泛的应用。将碳化钛填充到环氧树脂中，可以弥补传统纤维增强复合材料的缺陷，同时还可以增加复合材料的导电性能。
三、研究内容
1.碳化钛的制备方法及表征
将钛粉在高温、高压下与石墨进行反应制备纳米级碳化钛粉，通过扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、X射线衍射（XRD）等手段对制备的碳化钛粉进行表征。
2.复合材料制备工艺
根据实验结果确定最佳的碳化钛质量分数和环氧树脂:固化剂比例，制备碳化钛填充环氧树脂复合材料，采用真空吸气法制备复合材料，探究不同工艺参数对复合材料性能的影响。
3.复合材料性能测试
对碳化钛填充环氧树脂复合材料进行性能测试，包括拉伸、压缩、剪切、弯曲等力学性能测试，同时还需要测试复合材料的导电性能。对于测试结果进行分析，并与传统纤维增强复合材料进行比较。
四、研究方案和预期成果
1.方案
(1)碳化钛的制备及表征
①在高温、高压下制备纳米级碳化钛粉
②采用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、X射线衍射（XRD）等手段对制备的碳化钛粉进行表征
(2)复合材料制备工艺
①确定最佳的碳化钛质量分数和环氧树脂:固化剂比例
②采用真空吸气法制备复合材料
③探究不同工艺参数对复合材料性能的影响
(3)复合材料性能测试
①对碳化钛填充环氧树脂复合材料进行力学性能测试
②测试复合材料的导电性能
③对测试结果进行分析，并与传统纤维增强复合材料进行比较。
2.预期成果
(1)碳化钛的制备方法及优化条件；
(2)对碳化钛填充环氧树脂复合材料的制备工艺进行了研究，并确定了最佳制备工艺参数；
(3)碳化钛填充环氧树脂复合材料具有良好的力学性能和导电性能；
(4)本研究中所得结果可以为碳化钛填充环氧树脂复合材料在电子、航空和新能源等领域的应用提供参考。
五、研究进展安排
本研究计划在未来六个月内完成碳化钛的制备及表征，制备工艺优化和复合材料力学性能测试，并在此基础上开展导电性能测试和分析，并进行最终成果总结和发表论文。具体进展安排如下：
(1)第1个月-第2个月：文献综述和理论分析
(2)第3个月-第4个月：碳化钛的制备并进行表征
(3)第5个月-第6个月：制备最佳的碳化钛填充环氧树脂复合材料，并进行力学性能测试
(4)第7个月-第8个月：复合材料导电性能测试以及测试结果分析
(5)第9个月-第10个月：成果总结和论文撰写
六、参考文献
1.佟秀英,王慧,秦元美等.树脂基导电复合材料研究进展[J].功能材料,2009(40):8680-8683.
2.付婷,王磊.TiC/环氧树脂导电复合材料的制备及性能研究[J].硅酸盐学报,2019,47(10):1397-1402.
3.曹畅畅,袁钦祥,石笑,等.钛粉和木质素共同制备的碳化钛制备及表征[J].海峡科技,2018,36(6):1-5.