MWNTs納米復(fù)合材料及其性能的研究的開題報告

靜電紡絲法制備PU/MWNTs納米復(fù)合材料及其性能的研究的開題報告一、研究背景和意義高性能聚氨酯（PU）材料是一類優(yōu)良的工程材料，具有良好的力學(xué)性能和化學(xué)穩(wěn)定性，廣泛應(yīng)用于制造航空航天、汽車、建筑、電子、醫(yī)療和體育等領(lǐng)域。然而，由于其缺乏導(dǎo)電性、機(jī)械和熱穩(wěn)定性較差等缺陷，限制了其的使用范圍和性能提升。為了克服這些問題，許多研究者通過添加碳納米管（CNTs）等導(dǎo)電納米材料制備PU/CNTs復(fù)合材料，取得了顯著的效果，但由于CNTs的高成本，該方法的應(yīng)用受到限制。近年來，多壁碳納米管（MWNTs）以其更高的導(dǎo)電性能、更高的機(jī)械性能和更小的摩擦系數(shù)等優(yōu)點受到了廣泛關(guān)注。在將MWNTs引入PU材料中，可以明顯提高PU材料的導(dǎo)電性、機(jī)械性能和熱穩(wěn)定性。此外，靜電紡絲法是一種制備納米纖維的有效方法，該方法可以制備出自組裝納米纖維而無需添加任何助劑，從而降低了制備成本、提高了制備效率。因此，本研究將采用靜電紡絲法制備PU/MWNTs納米復(fù)合材料，研究其制備過程、形貌、熱穩(wěn)定性、力學(xué)性能和導(dǎo)電性能等方面的特性，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化研究，為PU/MWNTs復(fù)合材料的應(yīng)用提供參考。二、研究內(nèi)容和目標(biāo)1.采用靜電紡絲法制備PU/MWNTs納米復(fù)合材料，并采用掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）、X射線衍射儀（XRD）等方法研究其形貌和結(jié)構(gòu)。2.研究PU/MWNTs納米復(fù)合材料的導(dǎo)電性能。采用四探針法測量其電阻率，并研究MWNTs含量對其導(dǎo)電性能的影響。3.研究PU/MWNTs納米復(fù)合材料的力學(xué)性能。采用萬能材料測試機(jī)測試其拉伸性能和壓縮性能，并研究MWNTs含量對其力學(xué)性能的影響。4.研究PU/MWNTs納米復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性。采用熱重分析（TGA）測試其熱穩(wěn)定性，并研究MWNTs含量對其熱穩(wěn)定性的影響。5.對PU/MWNTs納米復(fù)合材料進(jìn)行性能綜合分析，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化研究。本研究的目標(biāo)是制備出性能優(yōu)良的PU/MWNTs納米復(fù)合材料，并深入研究其制備過程和結(jié)構(gòu)特點以及各項性能指標(biāo)的規(guī)律性，為后續(xù)的材料應(yīng)用和性能優(yōu)化提供支持。三、研究方法和技術(shù)路線1.靜電紡絲法制備PU/MWNTs納米復(fù)合材料。2.SEM、TEM和XRD等表征方法研究樣品形貌和結(jié)構(gòu)。3.四探針法測試樣品電阻率，研究MWNTs含量對導(dǎo)電性能的影響。4.萬能材料測試機(jī)測試樣品的拉伸性能和壓縮性能，并研究MWNTs含量對力學(xué)性能的影響。5.TGA測試樣品的熱穩(wěn)定性，研究MWNTs含量對其熱穩(wěn)定性的影響。6.對上述結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計分析和綜合評價，并提出下一步的優(yōu)化研究方案。四、預(yù)期成果和意義本研究的預(yù)期成果包括：1.成功制備PU/MWNTs納米復(fù)合材料。2.對制備的復(fù)合材料進(jìn)行多項性能測試，研究其各項特性及影響因素。3.深入研究PU/MWNTs納米復(fù)合材料的制備方法和結(jié)構(gòu)特點，以及MWNTs含量對其性能的影響。4.為PU/MWNTs納米復(fù)合材料的進(jìn)一步應(yīng)用和性能優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)和理論支持?？傊狙芯繉?/p>