摘要碳纳米管是一种一维纳米材料，质量轻，结构呈六边形，连接完美，具有许 多优异的电学、力学、和化学性能。近些年来，随着人们对材料性能要求的不断 提高，碳纳米管的应用前景也在不断涌现出来。83140

实验过程中，首先对单壁层碳纳米管进行酸化处理，使其成为酸化碳纳米管。 然后利用改性剂 F-127（一种由聚氧化乙烯和氧化聚丙烯共聚形成的三嵌段共聚 物）对其进行表面改性，增加酸化碳纳米管与环氧树脂的相容性，然后通过两项 萃取法使改性碳纳米管均匀的混合在环氧树脂中，利用固化剂与环氧树脂发生固 化反应，制得改性碳纳米管/环氧树脂复合材料板材。本实验通过制作不同质量 比例的改性碳纳米管/环氧树脂复合材料板材来对比得到最佳的改性碳纳米管填 充比例。实验中采用拉曼光谱（Raman）、X 射线衍射（XRD）、红外光谱（FTIR）、 X 射线光电子能谱（XPS）、差示扫描量热仪（DSC）对制得的改性碳纳米管进 行了结构表征。通过流变实验，紫外光谱对改性碳纳米管的分散性进行测试。通 过透射电镜（TEM）对改性碳纳米管进行观察。通过拉伸实验，弯曲实验，动态 力学扫描（DMA）对不同质量分数的改性碳纳米管/环氧树脂复合材料进行力学 性能测试。通过扫描电镜（SEM）对拉伸断面进行扫描观察。

Raman、XRD、FTIR、XPS、DSC、TEM 测试都表现出经过改性处理，单壁 层碳纳米管表面已经接枝上了含氧官能团。流变实验，紫外光谱体现改性碳纳米 管在环氧树脂基体中优良好的分散性。拉伸测试和弯曲测试以及 DMA 的三点弯 曲测试都表明改性的纳米复合材料的机械性能得到了很好的改善，其中质量分数 为 0。2%的纳米复合材料的拉伸强度为纯环氧树脂复合材料拉伸强度的三倍。SEM 体现出纯环氧树脂复合材料板材发生脆性断裂，改性碳纳米管/环氧树脂复合材料 板材在拉伸过程中发生了韧性断裂。

毕业论文关键词：酸化碳纳米管；单壁层碳纳米管；纳米复合材料；机械性能；结构增强

Abstract Carbon nanotube is an one-dimensional material, and the carbon atom connects with each other perfectly。 It has light weight, hexagonal structure, electrical, mechanical, and chemical properties。 In recent years, with the deepening of carbon nanotubes and micro-nano materials research, its’ broad application prospects are constantly unfolded。

In this paper, we acidize the Single-wall Carbon Nanotubes(SWCNT) firstly to expand it and make sure that the SWCNT becomes the acidification carbon nanotubes, and then we use the modifier F-127（a three-block copolymer of polypropylene ethylene

oxide and polypropylene oxide copolymerizing）to modify its’ surface, which increases

the posibility of mixing together with the epoxy resin。 We convert acidification carbon nanotubes/epoxy resin nanocomposites through two-phase extraction。 Secondly, by adding the curing agent and controlling the temperature, we achieve the modified single wall layer of carbon nanotubes/epoxy resin nanocomposite。 The program produces by different mass ratio of the modified carbon tube sheet。 During the program, we compare the production of modified carbon nanotubes by different mass ratio of the plate to   get

the best solution。 In this program, we use the Raman spectroscopy (Raman)、X-ray

diffraction (XRD) 、 Fourier Infrared Specrometer (FTIR) 、 Differential Scanning Calorimetry （DSC）、X-ray photoelectron spectroscopy（XPS）to characterize the modified carbon nanotubes。 Scanning electron microscope (SEM) is used to observe the

fracture surfaces of dog-bone-shaped coupons。 The stretching and bending tests are carrying on the variety of mass proportion of modified micro-nano materials。 At the same time, pure epoxy resin composites are tested and compared with the other splines in order to obtain the modified result。