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硼掺杂碳纳米管的制备及其在镁基复合材料中的应用的任务书
任务书
一、任务背景
随着工业和科技的发展，人们对材料强度、韧性、耐磨性、耐腐蚀性和导电性等性能的要求越来越高。在材料研究领域中，碳纳米管是一种新型的纳米材料，它具有优异的力学、导电、导热、热稳定性和尺寸效应等性能。此外，碳纳米管还具有较高的比表面积和化学惰性，可以承载有机分子、金属离子和气体分子，因此具有广泛的应用前景。
镁合金是一种轻质、高强度、高刚性、低密度的材料，具有良好的加工性能和成型性能。但镁合金存在低的可塑性和不够耐腐蚀的问题，这就限制了其在工程领域的应用。为了改善镁合金的性能，往往需要将其与其他材料复合。碳纳米管具有优异的机械性能和化学稳定性，可以显著提高复合材料的力学性能和抗腐蚀性能，因此被广泛应用于复合材料领域。此外，硼掺杂碳纳米管具有较高的导电性能和催化活性，可以用于制备电催化剂和传感器等领域。
因此，本任务旨在制备硼掺杂碳纳米管，并将其应用于镁基复合材料中，以提高材料的力学性能和抗腐蚀性能。
二、任务内容
1.制备硼掺杂碳纳米管。
（1）采用化学气相沉积法制备碳纳米管。
（2）采用硼烷作为硼源，通过溶胶-凝胶法将硼杂化到碳纳米管中。
2.对硼掺杂碳纳米管进行表征。
（1）使用扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）对硼掺杂碳纳米管的形貌和结构进行表征。
（2）使用X射线衍射（XRD）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）对硼掺杂碳纳米管的结构和功能进行分析。
3.将硼掺杂碳纳米管应用于镁基复合材料中。
（1）将硼掺杂碳纳米管分散于镁合金中。
（2）通过快速凝固技术制备复合材料板材。
4.对镁基复合材料进行表征。
（1）使用SEM和TEM观察复合材料断面的形貌和结构。
（2）使用XRD和FTIR分析复合材料的结构和性能。
（3）测量复合材料的机械性能和抗腐蚀性能。
三、任务要求
1.完成制备硼掺杂碳纳米管和镁基复合材料的实验，并准确记录实验数据。
2.对实验结果进行综合分析和论述，总结硼掺杂碳纳米管在镁合金中的应用效果。
3.撰写实验报告，包括实验目的、原理、方法、结果及数据分析等内容，具有一定的逻辑性和条理性。
四、参考文献
1.马荣.硼掺杂碳纳米管的制备及其催化性能研究[D].南京理工大学,2019.
2.Su,Z.,Ma,J.,Fan,X.,etal.(2014).Dispersionandstabilityofcarbonnanotubeinmagnesiummatrixcomposite.MaterialsScienceandEngineering:A,599,14-19.
3.郭益朋,唐军,曾春雷,等.CNT/Mg复合材料的力学性能及热稳定性研究[J].材料工程,2017(4):67-73.
4.Guo,H.,Wang,M.,Dong,X.,etal.(2017).ImprovedCorrosionResistanceofMagnesiumAlloywithCarbonNanotubesbyBallMilling.JournalofMaterialsEngineeringandPerformance,26(5),2040-2047.