基于碳纳米管和石墨烯纳米粒子的环氧混合系统的热力学性能
Liberata Guadagno1, Carlo Naddeo1, Andrea Sorrentino2
1Department of Industrial Engineering, University of Salerno, Via Giovanni Paolo II, 132, 84084 Fisciano, Italy.
Nanomaterials (Basel, Switzerland)
|September 9, 2023
概括
这项研究用碳纳米管和石墨烯增强了环氧系统,实现了卓越的电热性能. 优化的配方为各种应用提供先进的多功能材料.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物化学 聚合物化学
背景情况:
- 环氧树脂是多用途的聚合物,但它们固有的电和热特性往往需要用于先进应用的增强.
- 碳基纳米材料,如多壁碳纳米管 (MWCNTs) 和石墨烯纳米板 (GNs),为提高聚合物矩阵性能提供了显著的潜力.
研究的目的:
- 研究将MWCNTs和GNs纳入环氧矩阵的协同效应.
- 优化混合环氧系统的配方,以提高电导率,机械性能和热稳定性.
- 了解填料成分,微观结构和材料特性之间的关系.
主要方法:
- 混合环氧系统的制备,使用不同的MWCNT:GN比率,在固定的填充度 (0.1重%和0.5重%).
- 使用动态机械分析 (DMA) 和热分析 (TGA) 进行表征.
- 评估电气性能,包括电透值 (EPT) 和导电性.
主要成果:
- 混合环氧系统展示了显著的电导率,归因于MWCNT和GN之间的π-π相互作用.
- 在空气中达到高玻璃过渡温度 (Tg) 高达255°C和优异的热稳定性高达360°C.
- 在高温下保持高存储模量值,这表明机械性能优越.
结论:
- 加入MWCNT和GNs显著增强了环氧树脂的多功能特性.
- 优化的混合配方为具有量身定制的电气,机械和热特性的先进材料提供了途径.
- 这项研究为设计高性能环氧基复合材料提供了有价值的见解,用于苛刻的应用.
