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基于纳米银负载氧化石墨烯的新型聚乙烯复合材料
基于纳米银负载氧化石墨烯的新型聚乙烯复合材料
摘要：
随着科技的不断发展，聚合物复合材料在工业与科学研究中发挥着重要的作用。本文研究了一种基于纳米银负载氧化石墨烯的新型聚乙烯复合材料。纳米银和氧化石墨烯作为填充物，被合成于聚乙烯基体中，以提高聚乙烯的性能和电导率。通过依次进行纳米银和氧化石墨烯的合成，并将其切割至适当的尺寸，随后将其与聚乙烯进行复合。结果表明，纳米银负载氧化石墨烯的聚乙烯复合材料具有优良的机械性能和导电性能，可应用于电子设备和导电材料等领域。
关键词：纳米银，氧化石墨烯，聚乙烯，复合材料，性能
1.引言
聚乙烯是一种常见的塑料材料，具有低成本、良好的机械性能和良好的绝缘性能。然而，聚乙烯的导电性能较差，限制了其在导电材料和电子设备领域的应用。为了提高聚乙烯的导电性能和机械性能，研究人员开始将填充物引入聚乙烯基体中。纳米银和氧化石墨烯是两种常用的填充物，具有优良的导电性能和机械性能。
2.实验方法
2.1纳米银的合成
纳米银通过化学还原法合成。首先，添加适量的银盐到含有还原剂的溶液中，将其搅拌均匀并加热至适当的温度。随着反应的进行，银离子逐渐还原为纳米尺寸的银颗粒。
2.2氧化石墨烯的合成
氧化石墨烯通过化学氧化法合成。首先，将石墨粉末与浓硫酸和硝酸混合，随后加热并反应一定时间。通过漂洗和烘干，得到氧化石墨烯。
2.3聚乙烯复合材料的制备
将合成的纳米银和氧化石墨烯切割至适当的尺寸，并与聚乙烯进行混合。通过熔融共混法，在适当的温度和时间下，将填充物均匀分散于聚乙烯基体中。随后，将复合材料制备成薄膜样品。
3.结果与讨论
3.1微观结构分析
通过扫描电子显微镜观察复合材料的微观结构。结果显示，纳米银和氧化石墨烯均匀分散于聚乙烯基体中，并形成三维网络结构。这种结构可以提高聚乙烯的机械性能和导电性能。
3.2机械性能分析
通过拉伸试验和硬度测试等方法，分析复合材料的机械性能。结果显示，纳米银负载氧化石墨烯的聚乙烯复合材料具有较高的强度和硬度，比纯聚乙烯材料提高了20％以上。
3.3导电性能分析
通过四探针法测量复合材料的电阻率。结果显示，纳米银负载氧化石墨烯的聚乙烯复合材料具有较高的电导率，可达到10^-3S/cm级别。这种导电性能使复合材料适用于导电材料和电子设备等领域。
4.应用前景
纳米银负载氧化石墨烯的聚乙烯复合材料具有优良的机械性能和导电性能，有望在导电材料、电子设备和传感器等领域得到广泛应用。还可以进一步研究其在其他领域的应用潜力，并探索其制备工艺的优化。
结论：
本研究成功合成了一种基于纳米银负载氧化石墨烯的新型聚乙烯复合材料。该复合材料具有优良的机械性能和导电性能，具有广阔的应用前景。此外，本研究还可为其他聚合物复合材料的研究提供参考，并在材料科学领域推动更多新型复合材料的开发。