VGCF的表面处理及VGCFSMPU复合材料性能的研究的开题报告

VGCF的表面处理及VGCFSMPU复合材料性能的研究的开题报告一、研究背景：纳米纤维加强复合材料是一种新型的复合材料，具有高强度、低密度、高模量和优异的抗疲劳性能，因此被广泛应用于航空航天领域、汽车工业、建筑结构和体育用品等领域。其中，纳米纤维是制备纳米纤维复合材料的关键材料。VGCF是一种新型的碳纳米管结构，具有细小直径、长尺度效应和良好的力学性能等特点，因而被广泛应用于制备纳米纤维复合材料。在VGCF的表面处理方面，目前的研究主要集中在氧化处理、硝化处理、硫化处理、化学气相沉积等方面。其中，氧化处理是一种有效的方法，可以增强VGCF的表面亲水性，提高VGCF与基体的相容性；硫化处理则可以增加VGCF的表面润滑性，提高VGCF在基体中的分散性。而VGCFSMPU是一种新型的VGCF增强聚氨酯材料，具有优异的力学性能和耐磨性能，被广泛应用于汽车工业和航空航天领域。但VGCFSMPU材料的制备过程中，VGCF的表面处理状态对材料的性能影响很大，因此进一步研究VGCF的表面处理对VGCFSMPU材料性能的影响，对于提高VGCFSMPU材料的性能有着重要的意义。二、研究内容：本研究计划通过氧化处理和硫化处理两种方法，对VGCF的表面进行处理，并制备VGCFSMPU复合材料。然后测试不同表面处理状态下VGCF和VGCFSMPU复合材料的力学性能、耐磨性能等方面的性能。具体的研究内容包括：1.VGCF的氧化处理：采用氧化剂对VGCF进行表面氧化处理，探究氧化处理对VGCF表面亲水性和分散性的影响。2.VGCF的硫化处理：采用硫化剂对VGCF进行表面硫化处理，探究硫化处理对VGCF表面润滑性和分散性的影响。3.制备VGCFSMPU复合材料：将处理后的VGCF加入到聚氨酯基体中，制备VGCFSMPU复合材料。4.测试不同表面处理状态下VGCF和VGCFSMPU复合材料的性能：测试不同表面处理状态下VGCF的分散性、纤维长度分布、表面化学官能团的变化等；测试不同表面处理状态下VGCFSMPU复合材料的力学性能、耐磨性能等方面的性能差异。三、研究意义：本研究旨在探究VGCF的表面处理状态对VGCFSMPU复合材料性能的影响，为制备高性能VGCFSMPU材料提供参考。具体的研究意义包括：1.通过对VGCF表面处理的研究，拓展VGCF在纳米复合材料中的应用领域。2.通过制备VGCFSMPU材料，并测试不同表面处理状态下的性能，为复合材料的制备提供参考。3.对于提高VGCFSMPU材料的力学性能和耐磨性能有着重要的意义。四、研究方法：本研究采用氧化处理和硫化处理两种方法对VGCF进行表面处理，采用化学合成法制备VGCFSMPU复合材料。然后通过扫描电镜（SEM）、热重分析（TGA）、激光粒度仪、红外光谱（FTIR）等测试手段对VGCF的表面性质和VGCFSMPU材料的性能进行测试分析。五、预期结果：1.通过氧化处理和硫化处理两种方法，成功实现对VGCF的表面处理。2.制备VGCFSMPU复合材料，测试不同表面处理状态下VGCF和VGCFSMPU复合材料的性能。3.发现VGCF不同表面处理状态下的分散性、纤维长度分布和表面化学官能团的变化情况。4.发现不同表面处理状态下VGCFSMPU复合材料的力学性能和耐磨性能差异。六、研究目的：1.探究VGCF的表面处理状态对VGCFSMPU复合材料性能的影响。2.为VGCF在纳米复合材料中的应用拓展新领域。3.提高VGCFSMPU材料的力学性能和耐磨性能。4.为复合材料的制备提