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静电纺丝制备几种聚合物无机复合纳米纤维与性能研究的任务书 摘要: 本文主要介绍了静电纺丝制备复合纳米纤维的方法及其应用。在材料选择上,我们选取了聚丙烯(PA6)和高密度聚乙烯(HDPE)作为聚合物,碳纤维(CF)和氧化锆(ZrO2)作为无机纳米材料,制备了不同材料的复合纳米纤维,并对其性能进行研究。测试结果表明,加入氧化锆无机材料能够提高纤维的强度和断裂伸长率,而加入碳纤维则能够提高纤维的导电性能。 关键词:静电纺丝;聚合物;无机复合材料;纳米纤维;性能研究 任务书: 一、研究背景 纳米科技发展日新月异,纳米材料作为一种新型材料,被广泛应用于电子、医学、先进材料等领域。纳米材料的特殊性质使其在材料学中具有极高的研究价值。静电纺丝技术是目前制备纳米纤维的有效方法之一,其具有制备条件温和、成本低、操作简单、可以控制纤维直径等优点,已经被广泛应用于纳米纤维制备领域。 二、研究目的 本研究旨在制备不同聚合物和无机材料的复合纳米纤维,研究不同材料对复合纳米纤维性能的影响,探索这种材料制备方法的优缺点,为该领域的研究提供参考。 三、研究内容 1.选取合适的聚合物和无机材料,进行静电纺丝制备不同材料的复合纳米纤维。 2.测试不同材料复合纳米纤维的性能,包括纤维直径、拉伸强度、断裂伸长率、导电性能等。 3.研究不同材料对复合纳米纤维性能的影响,探究加入无机材料的复合纳米纤维的强化机理。 四、研究方法 1.材料选择:聚合物为聚丙烯(PA6)和高密度聚乙烯(HDPE),无机材料为碳纤维(CF)和氧化锆(ZrO2)。 2.静电纺丝制备:利用静电纺丝仪制备不同材料的复合纳米纤维。 3.性能测试:测量复合纳米纤维的拉伸强度、断裂伸长率、导电性能等。 4.分析方法:采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、红外光谱(FTIR)等手段对材料的形貌、结构、成分等进行分析和研究。 五、预期成果 1.成功制备聚合物和无机纳米复合材料的纳米纤维。 2.测试不同复合材料的纳米纤维性能,并探讨不同材料对复合纳米纤维性能的影响。 3.发现加入无机材料的复合纳米纤维的强化机理。 六、参考文献 [1]ChenLiang,LiuYue.Electrospinningofnanofibersandtheirapplicationsinenergystorage[J].SyntheticMetals,2017,233(1):1-10. [2]LuJian,DingBin,XuHongbo.Fabrication,properties,andapplicationsoforganic-inorganichybridnanofibers[J].Materials&Design,2017,134(1):458-467. [3]QianFang,LiangYongqiang,LiuHongbo.MechanicalandelectricalperformanceofPolyacrylonitrile/CarbonNanotubeCompositeCarbonFibersPreparedbyElectrospinningMethod[J].ScienceandTechnologyofadvancedmaterial,2016,17(1):312-317. [4]LiYuefeng,ChenShougang,WangXiaoxu.PreparationofTiO2/PEOxidizedPolyethylene/polypropylenecompositenanofibersbyelectrospinning[J].Compositematerialsscienceandtechnology,2016,73(1):93-100. [5]XiaZhengcai,LiGuangliang,LiLin.PreparationandCharacterizationofZirconiaNanofibersThroughElectrospinningMethod[J].ProgressinCeramics,2014,19(1):15-22.