题目：CVD碳纳米管膜/树脂复合材料的制备工艺与性能研究

摘    要

碳纳米管由于具有优异的力学和物理性能而引起人们的广泛关注，被认为是制备高性能纳米复合材料的理想增强体。碳纳米管纳米级的尺寸使得其在基体中较难分散，从而限制了性能的提高。为了充分实现单个碳纳米管的超高性能，研究方向逐渐转向宏观尺度的碳纳米管材料的制备，如碳纳米管阵列、纤维和薄膜。由于浮动催化CVD法具有操作简单、容易实现大规模生产等特点，本论文以这种方法制备的碳纳米管膜为对象展开研究。

首先，通过溶液浸渍法制备无规碳纳米管复合材料，研究了树脂含量对复合材料拉伸、电学以及阻尼性能的影响，并通过SEM、DSC和DMA等测试结果对增强机制进行分析。其次，探索了高取向碳纳米管复合材料的制备工艺，研究了取向度和致密度对其力学性能的影响。最后，在单层复合材料膜的制备基础上，初步建立了碳纳米管复合材料层板的成型工艺和性能测试方法。

结果表明适量的树脂有利于管间及管束之间形成良好的界面，可得到高强高韧的复合材料，其中最优的复合材料由15wt%树脂溶液制备，树脂含量为55.0wt%，拉伸强度为405MPa，韧性为122J/g。碳纳米管膜经过牵伸工艺处理后，碳管的取向度和致密度提高，所制备的碳纳米管复合材料力学性能优异。且树脂浓度越高，碳管膜的牵伸率越高，取向度越好。采用预吸胶工艺后，碳纳米管复合材料层板中碳管含量有了明显的提高，从而有较多的碳管能够承力，性能得到提高。