磁场诱导石墨烯定向增强环氧树脂的可控制备及气体阻隔性能研究

项目名称： 磁场诱导石墨烯定向增强环氧树脂的可控制备及气体阻隔性能研究

项目编号： No.51402067

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 矫维成

作者单位： 哈尔滨工业大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 定向排列纳米填充材料，实现取向可控，是制备高气体阻隔性能复合材料的关键。本项目采用湿化学共沉淀法在石墨烯表面原位生成Fe3O4磁性纳米粒子，揭示Fe3O4纳米粒子对石墨烯表面的磁性修饰机理，研究不同晶化温度、铁盐浓度、溶液pH值、搅拌速率等工艺参数对Fe3O4纳米粒子的粒径分布及其在石墨烯表面的覆盖率的影响，探讨不同铁碳比（Fe:C）条件下的表面改性石墨烯的磁性能；采用椭圆壳层模型分析改性石墨烯纳米材料代表性单元在静态磁场下的受力情况和运动过程，揭示磁场条件下改性石墨烯的取向规律，建立外加磁力矩、重力力矩和树脂粘滞力矩间的相互作用关系，采用波尔兹曼统计方法从理论上预测磁力矩、重力矩和粘滞力矩达到平衡时，磁改性石墨烯定向排列所需的最小磁场强度，实现石墨烯定向增强环氧树脂复合材料的可控制备，改性石墨烯的定向排列比例≥85%；氦漏率≤10-5Pa？cm3/s。

中文关键词： 纳米复合材料；石墨烯；定向排列；微结构有序；气体阻隔

英文摘要： The aim of the program is to develop a novel nanocomposite with high gas barrier property for linerless composite tanks. It is the key point to align nano fillers to achieve highly ordered for preparation composites with excellent gas barrier properties.

英文关键词： nanocomposite；graphene；oriented alignment；ordered structure；gas barrier properties