氧化石墨烯环氧树脂复合材料的制备工艺及性能研究.docx

氧化石墨烯环氧树脂复合材料的制备工艺及性能研究
氧化石墨烯环氧树脂复合材料的制备工艺及性能研究
摘要：目前，复合材料在各个领域中得到了广泛的应用，其中氧化石墨烯环氧树脂复合材料以其出色的性能受到了广泛关注。本文以氧化石墨烯环氧树脂复合材料为研究对象，通过实验研究了其制备工艺及性能，结果显示该复合材料具有较高的力学性能、热稳定性以及导电性能，具有广阔的应用前景。
关键词：氧化石墨烯；环氧树脂；复合材料；制备工艺；性能
1.引言
复合材料作为一种新兴的材料，具有低密度、高强度、耐热性好等优点，在航空、汽车、能源等领域得到了广泛的应用。而氧化石墨烯是目前研究的热点之一，具有较高的强度、导电性和热导率，因此将其与环氧树脂复合制备复合材料具有广阔的应用前景。本文旨在研究氧化石墨烯环氧树脂复合材料的制备工艺及性能，为该复合材料的应用提供参考。
2.实验方法
2.1.材料准备
本实验采用氧化石墨烯和环氧树脂作为基础材料，通过机械剪切或超声波处理将氧化石墨烯均匀分散于环氧树脂中。
2.2.制备工艺
首先，将环氧树脂和固化剂按照一定比例混合，在常温下搅拌均匀，得到均匀的环氧树脂溶液。然后，将氧化石墨烯粉末加入到环氧树脂溶液中，继续搅拌使其分散均匀。最后，将得到的混合溶液倒入模具中，并在恒温条件下固化，得到氧化石墨烯环氧树脂复合材料。
2.3.性能测试
对制备得到的氧化石墨烯环氧树脂复合材料进行性能测试。首先，测量其力学性能，包括抗拉强度、弯曲强度和冲击强度等；其次，测试复合材料的热稳定性，通过热重分析仪测定其热分解温度和残留质量；最后，测试复合材料的导电性能，通过四探针法测定其电阻率。
3.结果与讨论
经过实验测试，氧化石墨烯环氧树脂复合材料表现出了较好的力学性能。抗拉强度达到XXMPa，弯曲强度为XXMPa，冲击强度为XXkJ/m^2。这归功于氧化石墨烯的加入，增强了复合材料的力学性能。
同时，氧化石墨烯的加入也显著提高了复合材料的热稳定性。热重分析结果显示，复合材料的热分解温度较高，并且在高温下仍能保持较高的残留质量。
此外，复合材料还具有良好的导电性能。四探针法测定的结果显示，复合材料的电阻率为XXΩ·cm，表明复合材料具有一定的导电性能。
4.结论
本文通过实验研究了氧化石墨烯环氧树脂复合材料的制备工艺及性能。结果表明，该复合材料具有较高的力学性能、热稳定性和导电性能，具有广阔的应用前景。
本研究为氧化石墨烯环氧树脂复合材料的进一步研究提供了基础，并为其在航空、能源等领域的应用奠定了理论基础。在今后的研究中，可以通过改变制备工艺、调整配比等手段进一步提高该复合材料的性能，为其应用提供更大的发展空间。