石墨片环氧树脂复合材料的力学性能和热性能

氧化石墨烯改性环氧树脂及其复合材料的性能任志东, 郝思嘉, 邢 悦, 杨 程, 戴圣龙（中国航发北京航空材料研究院，北京 100095）摘要：采用机械研磨的方法制备氧化石墨烯（GO ）改性环氧树脂（GH81），利用光学显微镜对GO 在环氧树脂（H81）中的分散情况进行分析，通过流变仪和差示扫描量热仪对H81和GH81的热熔行为和固化行为进行表征。

结果表明：GO 均匀分散在基体树脂中，GO 的加入不影响基体树脂的熔融黏度和固化条件；以GH81为基体树脂的碳纤维复合材料GH81-300的0°方向拉伸强度、弯曲强度和压缩强度分别为2270 MPa 、2239 MPa 和1529 MPa ，分别较未添加GO 时提高了6.4%、7.2%和7.1%。

关键词：氧化石墨烯；环氧树脂；热熔预浸料；碳纤维复合材料doi ：10.11868/j.issn.1005-5053.2018.000142中图分类号：O633.13；TB332 文献标识码：A 文章编号：1005-5053(2019)02-0025-08环氧树脂基碳纤维复合材料具有高比强度、高比模量及力学性能可设计等优点，已成为制作轻质高性能结构件的理想材料，并在航空航天领域获得了广泛的应用[1-3]。

由基体树脂（环氧树脂、固化剂）和增强纤维等组成的预浸料，是制造环氧树脂基碳纤维复合材料及制件的中间材料，其品质直接影响复合材料制件的性能[4]。

预浸料中基体树脂的黏度-温度特性是决定预浸料的黏性、铺贴性等操作性能优劣的关键因素，而基体树脂的固化行为则决定了预浸料的储存期和成型温度[5-6]。

氧化石墨烯（GO ）作为石墨烯的一种衍生材料，不仅具有二维片状结构和大的比表面积，而且表面分布有大量的羟基、羧基和环氧基等反应性官能团，能够与复合材料发生化学键结合，实现对复合材料的增强改性[7-10]。

因此，GO 和环氧树脂基碳纤维复合材料的有机结合，能够进一步提高复合材料的性能，为新一代航空飞行器的研制提供新材料支持。

石墨片环氧树脂复合材料的力学性能和热性能酸酐固化的双酚A二缩水甘油醚（DGEBA）与2.5—5%重量的石墨微片增强已被制造出来。

对这些复合材料的结构，力学性能，粘弹性进行了研究和比较，XRD研究表明，对复合材料的处理并没有改变原来的纯石墨d-间距。

复合材料的拉伸性能测量表明弹性模量与拉伸强度随着石墨微片的浓度增加而增加，储能模量和玻璃化转变温度（Tg）也随着石墨微片浓度上升而上升，但是线性热膨胀系数却降低了。

热稳定性通过热重分析测定。

与纯环氧树脂相比，这种复合材料表现出较高的热稳定性和炭浓度。

通过扫描电子显微镜对这些复合材料的损伤机理加固效果进行了研究。

关键词: 石墨微片环氧树脂复合材料一．介绍对更高性能的复合材料的需求不断在增加，以满足更高的要求或取代现有的材料，高性能的连续纤维（如碳纤维，玻璃纤维）增强聚合物基复合材料是众所周知的。

然而,这些复合材料在基体性能方面具有一些不足之处，往往限制他们的广泛应用和创造发展的需要新型的复合材料。

在塑胶行业,填料的加入对聚合物材料是一种常见的操作。

这不仅提高刚度，韧性,硬度,热变形温度,以及模具收缩率,也显著降低了加工成本。

事实上,超过50%的聚合物生产都用无机填料以某种填充方式达到所希望的性能。

最常用的粒子有碳酸钙、粘土、云母、氢氧化铝、玻璃珠,和金属磷酸盐。

填料的选择往往是基于最终产品所需要的性能。

改善复合材料的机械和其他性能在很大程度上依赖于填料粒子的含量、颗粒形状和大小,表面特征和分散性。

因此,对其增韧的这些复合材料的机理很多来自于如裂纹尖端应力场,应力表面的衔接,剥离∕微裂纹和裂纹偏转等。

据报道,微米级填料填充的复合材料的性能不如那些充满了纳米粒子级相同的填料。

此外,改进后的物理性质，化学性质，如表面平整度和阻隔性能，使用传统微米大小的粒子均不能达到。

因此，近年来纳米基础的复合材料已引起相当的重视。

这些都是一些很有前景的聚合物/粘土纳米复合材料，聚合物/石墨纳米微片材料，聚合物/碳纳米管复合材料。

高导热环氧树脂及碳纤维增强复合材料的制备与性能研究郑欣;刘荣海;初德胜;胡发平;曾昌毅;许培俊
【期刊名称】《当代化工研究》
【年(卷),期】2022()24
【摘要】本文采用导热石墨片(TCGS)制备高导热环氧树脂(EP),并研究其与三种胺类固化剂(3,3-二甲基-4,4-二氨基二环己基甲烷(DMDC),二氨基二苯甲烷(DDM),二氨基二苯砜(DDS))的固化反应,通过动态热机械分析和力学性能测试,优化了各种树脂体系的耐热性能和力学性能,使得DDS/EP/TCGS树脂浇铸体的最大弯曲强度达到了107.9MPa,玻璃化转变温度达到169℃,在120℃时的凝胶时间达到107min,具有良好的预浸料制备工艺性;以激光闪射法测得三种固化体系(DMDC、DDM、DDS)的导热系数分别为1.276W/(m·K),1.311W/(m·K),1.226W/(m·K);其碳纤维增强复合材料同样具有较好的力学性能和横向导热性能。

【总页数】3页(P73-75)
【作者】郑欣;刘荣海;初德胜;胡发平;曾昌毅;许培俊
【作者单位】云南电网有限责任公司电力科学研究院;长安大学材料科学与工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TB33
【相关文献】
1.导热玻璃纤维布增强环氧树脂复合材料的制备及性能
2.碳纤维@石墨烯/环氧树脂复合材料的制备和导热性能研究
3.高导热沥青基碳纤维/环氧树脂复合材料的制备及导热性能研究
4.高导热聚酰亚胺石墨膜/环氧树脂复合材料的制备与性能表征
5.一种连续高导热沥青基碳纤维增强环氧树脂复合材料及其制备方法
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石墨堆积结构石墨堆积结构是指由多层石墨片堆积而成的一种特殊结构。

石墨是一种由碳元素构成的晶体结构，其分子由层状结构的石墨片组成。

而石墨片之间的堆积方式决定了石墨的物理性质和应用价值。

石墨堆积结构具有以下几个特点。

首先，石墨片之间存在着较弱的范德华力，使得石墨片能够相对容易地堆积在一起。

其次，石墨片之间的堆积方式可以分为ABAB和ABCABC两种。

在ABAB堆积方式中，石墨片的排列呈现出交错的规律，而在ABCABC堆积方式中，石墨片的排列则呈现出紧密堆积的状态。

不同的堆积方式会直接影响到石墨的晶体结构和性能。

最后，石墨堆积结构中的石墨片之间存在着一定的间隙，这些间隙可以用来存储其他分子或离子，从而赋予石墨更多的功能。

由于石墨具有良好的导电性、导热性和润滑性，石墨堆积结构在许多领域具有重要的应用价值。

首先，石墨堆积结构可以用于制备石墨烯。

石墨烯是一种由单层石墨片组成的二维材料，具有出色的电子输运性能和力学性能。

其制备方法之一就是通过石墨堆积结构的剥离来获得单层石墨片。

石墨烯在电子器件、催化剂、超级电容器等领域具有广泛的应用前景。

石墨堆积结构还可以用于制备石墨氧化物。

石墨氧化物是一种由石墨片与氧化物层交替堆积而成的复合材料。

通过控制石墨片和氧化物层的堆积方式和比例，可以调控石墨氧化物的结构和性能。

石墨氧化物在锂离子电池、超级电容器、催化剂等领域具有广泛的应用前景。

石墨堆积结构还可以用于制备石墨复合材料。

石墨复合材料是指将石墨片与其他材料（如金属、陶瓷、聚合物等）组合在一起形成的复合材料。

通过调控石墨片的堆积方式和比例，可以调节石墨复合材料的导热性能、力学性能和化学稳定性。

石墨复合材料在航空航天、电子器件、汽车工业等领域具有重要的应用价值。

石墨堆积结构是一种由多层石墨片堆积而成的特殊结构。

石墨堆积结构具有较弱的范德华力、不同的堆积方式和一定的间隙，这些特点赋予了石墨丰富的物理性质和应用价值。

石墨堆积结构可以用于制备石墨烯、石墨氧化物和石墨复合材料，这些材料在多个领域具有广泛的应用前景。

环氧树脂的性能指标环氧树脂是一种重要的工程塑料，具有多种优异的性能指标。

以下是环氧树脂的主要性能指标。

1. 机械性能：环氧树脂具有出色的机械性能，如高强度、高硬度和高刚度。

其强度和模量可根据制备条件和组分比例进行调整，因此可以满足不同应用领域的要求。

一般情况下，环氧树脂的弯曲强度达到100 MPa以上，拉伸强度达到70 MPa以上，硬度可达到90 Shore D以上。

2.热性能：环氧树脂的耐高温性能较好，可耐受高温至200℃以上的工作环境。

这是由于环氧树脂具有较高的玻璃化转变温度（Tg），通常在100-150℃之间。

高Tg使得环氧树脂在高温下保持较高的强度和刚度。

此外，环氧树脂还具有较低的热膨胀系数，使其在温度变化时的尺寸稳定性较好。

3.化学稳定性：环氧树脂表现出良好的化学稳定性，能够耐受多种常见化学品的腐蚀，如酸、碱、醇等。

它对水和溶剂的吸收性较低，因此在潮湿环境下的性能保持良好。

此外，环氧树脂还具有抗火性能较好的特点。

4. 电气性能：环氧树脂是一种优秀的绝缘材料，其电绝缘性能较好。

一般情况下，环氧树脂的体积电阻率在10^14 - 10^16 Ω·cm之间，介电强度可达到15 - 30 kV/mm以上。

因此，它被广泛应用于电子电气行业、绝缘材料等工程领域。

5.耐候性：环氧树脂对气候和紫外线的影响较小，能够长时间保持其性能稳定。

当暴露在室外环境时，其耐候性能可以通过添加耐候剂或使用紫外吸收剂来改善。

6.涂装性能：由于环氧树脂具有良好的粘接性和涂覆性能，因此常用于涂料和粘接剂。

其涂膜具有良好的附着力、硬度和耐腐蚀性，可提供长久的保护。

7.加工性能：环氧树脂在室温下采用双组份流动性的液态混合，所以在加工过程中具有较好的流变性。

可以采用浇注、注射、挤出、涂布等多种加工方法，适用于各种形状和尺寸的制造。

虽然环氧树脂有许多优点，但也存在一些缺点，如对热震和冲击强度的敏感性较高，易于开裂和破坏；另外，环氧树脂的成本较高，生产过程复杂，需要进行严格的配方和加工控制。

第25卷第4期华侨大学学报(自然科学版)Vol.25No.4 2004年10月Journal of Huaqiao University(Natural Science)Oct.2004文章编号1000-5013(2004)04-0379-04环氧树脂/石墨微片复合导电材料的导电性翁建新吴大军陈国华(华侨大学材料科学与工程学院,福建泉州362021)摘要研究环氧树脂/石墨微片复合导电材料的制备规律,实验发现固化剂种类、固化剂用量和固化条件对复合材料的电阻率都有影响1不同的固化剂,复合材料的电阻率不同,在最佳固化剂用量和最佳固化条件下,复合材料可获得最低电阻率1实验还研究石墨含量对环氧树脂复合导电材料的影响,发现复合材料具有渗滤效应,渗滤区石墨质量分数为0.02~0.05,相应的电阻率约为1012~1048#cm.关键词复合导电材料,环氧树脂,石墨微片,导电性中图分类号TB340.2B TQ323.507.9文献标识码A高分子复合导电材料是指以高分子材料为基体,加入导电物质,经过不同复合方式处理后具有导电功能的多相复合体系112.它是一种新兴的功能材料,具有重要的理论价值和广阔的应用前景,因此备受重视.在这类材料中,研究较多的基体主要为热塑性树脂,而以环氧树脂等热固性树脂为基体的研究较少.本文制备了环氧树脂/石墨微片复合导电材料,研究了固化体系等条件对导电性的影响规律,以及复合材料的渗滤曲线.1实验材料和仪器设备1.1实验材料E44双酚A型环氧树脂(无锡树脂厂),石墨(青岛石墨股份有限公司),乙醇,乙二胺,二乙烯三胺,三乙烯四胺,四乙烯五胺,多乙烯多胺,间苯二胺,二氨基二苯基甲烷,二氨基二苯基砜,间苯二甲胺,联苯胺,异佛尔酮二胺,二氰二胺,己二酸二酰肼,三乙醇胺,均为分析纯.聚酰胺(650型,分子量为600~1 100,胺值为(200?20)mg#g-1).1.2仪器设备KQ-100型超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司),PH030电热恒温干燥箱(上海市实验仪器总厂),DT-830液晶显示数字万用表(日本Univolt公司),ZC36型高电阻测试仪(上海第六电表厂).2实验过程2.1石墨微片的制备根据文献122中的方法,制备了石墨微片,通过扫描电子显微镜、激光粒度分布测试仪对石墨微片进行测定分析,发现石墨微片的平均直径约为12L m,平均厚度约为50nm,径厚比约为240.2.2固化剂种类对复合材料导电性的影响为了研究固化剂种类对材料导电性的影响,共选用了15种固化剂.多元胺类13种,其中5种脂肪胺,5种芳香胺,以及脂环族多元胺异佛尔酮二胺,其它多元胺二氰二胺、己二酸二酰肼.高分子预聚物有聚酰胺,阴离子聚合型的叔胺有三乙醇胺.环氧树脂/石墨微片复合材料样品的制备方法如下.在烧杯收稿日期2004-02-18作者简介翁建新(1971-),男,实验师,硕士,主要从事材料学的研究.E-mail:shqlei@基金项目国家自然科学基金资助项目(20174012)380华侨大学学报(自然科学版)2004年中称取环氧树脂和石墨微片,置于恒温箱中,在130e下用玻棒分散石墨微片至均匀.降至室温后加入固化剂,在固化温度下用玻棒分散固化剂至均匀,倒入模具中,并在混合物中插入两铜片作为测试电极,最后在固化条件下完成固化.各样品的石墨微片/环氧树脂质量分数都为0.04,固化剂用量一般为理论用量,固化条件为此种固化剂较常采用的固化条件.2.3固化剂用量对复合材料导电性的影响以乙二胺体系为例,研究固化剂用量对环氧树脂复合材料导电性的影响.实验中各样品的环氧树脂为5.00g,石墨为0.25g,固化条件为50e@10h,乙二胺用量(w1)分别为0.045,0.054,0.063,0.072和0.081,样品制备方法如前.2.4固化条件对复合材料导电性的影响以乙二胺体系为例,研究固化条件对环氧树脂复合材料导电性的影响.实验中各样品的环氧树脂为5.00g,石墨为0.25g,乙二胺为0.40mL,固化温度为50e,固化时间(h)分别为6,8,10,12和14.2.5石墨含量对复合材料导电性的影响以乙二胺体系为例,研究石墨含量对环氧树脂复合材料导电性的影响.实验中各样品环氧树脂为5.00g,乙二胺为0.40mL,固化条件为50e@10h,石墨/环氧树脂质量分数由0增至0.14,分别递增0.01.3实验结果与讨论3.1固化剂种类对环氧树脂复合材料导电性的影响各固化体系的复合材料样品的电阻率,如表1所示.由实验结果可看出,虽然添加的石墨量相同,但不同固化剂所制备的环氧树脂复合材料,其电阻率不同,相差最多的有4个数量级.其中,乙二胺、二氨基二苯基砜、二氰二胺所获得的电阻率最低,均为105数量级.固化剂不同,环氧树脂固化物的结构形态不同,复合材料的电阻率有较大的差别.在热塑性高分子复合导电材料中,一般认为基体树脂对材料的导电性能主要的影响因素是基体的结晶度.导电填料优先分散于基体的非晶区,以及晶区与非晶区的界面处.结晶相增大时,在相同份量的填料下,非晶区及晶区界面处的填料含量增大,使复合体系的电导率表1固化剂对环氧树脂复合材料导电性的影响(8#cm)乙二胺二乙烯三胺三乙烯四胺四乙烯五胺多乙烯多胺间苯二胺间苯二甲胺联苯胺8.10@105 6.86@1077.34@108 1.12@109 3.43@108 4.00@1067.91@1078.45@107二氨基二苯基甲烷二氨基二苯基砜异佛尔酮二胺二氰二胺己二酸二酰肼聚酰胺三乙醇胺4.30@1075.00@105 5.72@108 1.10@105 2.12@108 3.47@107 4.78@109增大.因此,结晶度高的基体所制备的复合材料电阻率较低132.环氧树脂为非晶高聚物,填料在环氧树脂中的分散应是均匀的,使复合材料电导率不同的因素是值得探讨的.以乙二胺、二氨基二苯基砜、二氰二胺为固化剂的环氧树脂基体,其体积电阻率均为1013数量级.这在环氧树脂中是较低的.由此可见,电阻率低的基体容易获得电阻率较低的复合导电材料.环氧树脂固化物都属绝缘体,但各自的体积电阻率大小有所差别.环氧树脂电阻率的高低应与它的结构有关,其中一个重要因素应是网络结构类型.环氧树脂固化物有3种基本网络类型,即胺网络、醚网络和酯网络.它们分别以胺键、醚键、酯键为网络的基本连接键.2种或3种基本网络类型可能存在于同一固化物中,固化物中各种网络类型所占比例因固化剂、促进剂、固化条件不同而不同142.一般情况下,以胺结构为主的环氧树脂固化物的体积电阻率较低,而以醚结构和酯结构为主的环氧树脂固化物的体积电阻率较高.3.2固化剂用量对环氧树脂复合材料导电性的影响图1为乙二胺用量对复合材料电阻率的影响.乙二胺用量(w1)指每100份环氧树脂中添加固化剂的份数(以质量分数计),而电阻率Q的单位为8#cm.由图可见,固化剂用量为0.075左右时,复合材料获得最低电阻率,大于或小于这一最佳用量,电阻率都较高.乙二胺属于加成聚合型固化剂,如以最佳当量配比,则环氧树脂固化物的交联点间分子量最小,交联密度最高.固化剂用量不足或过量,交联点间分子量就越大,交联密度也越低152.固化剂用量不足,一部分环氧基未反应,不足以形成完全的交联网络.固化剂过量,同一固化剂分子可能只有一端与环氧基反应,另一端则没有可反应的环氧基而得不到交联,造成支链过多,交联密度也下降.交联密度下降引起材料电阻率升高可能有两个原因.(1)使环氧树脂基体中导电通道减少,引起基体的电阻率升高.(2)可能使基体的力学性能和粘接性能下降,引起基体与填料间的界面层性能下降,使界面层的电阻率升高,从而使复合材料的电阻率升高.3.3 固化条件对复合材料导电性的影响图2为固化时间对乙二胺复合体系电阻率的影响(固化温度为50e ).由图可见,固化时间(t )为10h,材料获得最低电阻率.固化时间不足则交联不完全,导致材料电阻率升高.固化时间过长也不利于获图1 乙二胺用量对复合材料电阻率的影响 图2 固化时间对乙二胺体系电阻率的影响得较低电阻率的复合材料.固化物变脆,与填料间的界面性能降低,可能是导致材料电阻率升高的原因.3.4 石墨用量对环氧树脂复合材料导电性的影响图3为乙二胺体系的环氧树脂/石墨微片复合材料的渗滤曲线.由图可见,电阻率随着石墨用量(w 2,质量分数)的增加不断降低,但不是随用量增加而成比例地降低.渗滤曲线大致可分成3个区.高阻区的石墨用量为0~0.02之间,电阻率随用量的增加较慢地降低.渗滤区的石墨用量为0.02~0.05,电阻率随含量的增加较快地降低.低阻区的石墨用量为0.05以后,电阻率首先有较小幅度的降低,然后趋于基本不变,保持在几十8#cm 的水平.环氧树脂/石墨微片复合导电材料同其它高分子复合导电材图3 乙二胺体系的环氧树脂/石墨微片复合材料的渗滤曲线料一样,也具有渗滤效应.但它与文献中对高分子复合导电材料渗滤曲线通常的描述相比较,仍发现一些有意义的差别.高分子复合导电材料研究的普遍认为,高分子复合导电材料的导电性并不是随导电填料含量的增加而成比例地升高.随着导电填料含量的增加,复合材料的体积电阻率起初略有下降,当导381第4期 翁建新等:环氧树脂/石墨微片复合导电材料的导电性382华侨大学学报(自然科学版)2004年电填料含量增加到某一临界值时则急剧降低,曲线上出现一个狭窄的突变区域.在此区域内,导电填料含量的任何细微变化均会导致体积电阻率的显著改变,这种现象通常称为/渗滤效应0.导电填料的临界值,通常称为/渗滤阀值0.在突变区域之后,曲线又变得较为平坦,体积电阻率随导电填料含量增加而降低不大162.如果以本实验所得出的渗滤曲线与一般高分子复合导电材料对渗滤曲线的描述相比较,应该注意以下两点:(1)在高阻区和低阻区内电阻率的降低不可忽视,在高阻区内$lg Q/$w为0.6395,是较高的,在低阻区内电阻率也还有3~4个数量级的降低;(2)渗滤区内电阻率降低较快,但也经历了石墨用量增加0.03的过程.渗滤区并不是一个不可捉摸的突变,而还是一个有明确对应关系的过程.4结束语本文对环氧树脂/石墨微片复合导电材料的制备进行了研究,发现固化剂种类、固化剂用量和固化条件对复合材料的电阻率都有所影响.相同的石墨含量下,不同的固化剂,复合材料的电阻率不同,实验的15种固化剂中,以乙二胺、二氨基二苯基砜、二氰二胺为固化剂时的电阻率最低.同时,以乙二胺体系为例,发现有最佳固化剂用量和最佳固化条件使复合材料获得最低电阻率.以乙二胺体系为例,发现环氧树脂/石墨微片复合材料的电阻率具有渗滤效应,渗滤区石墨质量分数为0.02~0.05,相应的电阻率约为1012~1048#cm.参考文献1Stru mpler R J,Glatz-Reichenbach J.Conducting polymer composites[J].Journal of Electroceramics,1999,3(4):329~3462Chen Guohua,Weng Wengui,Wu Dajun,et al.Preparation and characterization of graphite nanosheets from ultrasonic powdering technique[J].Carbon,2004,42:753~7593周祚万,卢昌颖.复合型导电高分子材料导电性能影响因素研究概况[J].高分子材料科学与工程,1999,14(2):5~7 4孙曼灵.环氧树脂应用原理与技术[M].北京:机械工业出版社,2002.221~2225陈平,刘胜平.环氧树脂[M].北京:化学工业出版社,1999.177~1786张雄伟,黄锐.高分子复合导电材料及其发展趋势[J].功能材料,1994,25(6):492~499Electric Conducting Property of the Composite Epoxy Resin/GraphiteComposites Microflake Conducting MaterialWeng Jianxin Wu Dajun Chen Guohua(College of Mater.Sci.&Eng.,Huaqiao Univ.,362021,Quanzhou,China)Abstract Wi th regard to the composite epoxy resin/graphite microflake conducting material,a study is made on the regular pattern of i ts preparation.It is found that the resi stivity of this composite material i s affected by variety and dosage of curing agent as well as curing condition.By studying experimentally the effect of graphite content on this composite material,it is also found that thi s composite mater-i al possesses percolation effect.In percolation zone,when graphite is in a q uali ty fraction of0.02~0.05,its corresponding resis tivity is around1012~1048#cm.Keywords composite conducting material,epoxy resin,graphite,microflake,electric conducting property。

环氧基复合材料的热性能与力学性能研究随着科技的不断进步，复合材料在各个领域中得到了广泛的应用，其中环氧基复合材料是其中一种非常重要的类型。

这种材料由环氧树脂和填料组成，拥有优异的热性能和力学性能。

本文将重点探讨环氧基复合材料在热性能和力学性能方面的研究。

在热性能方面，环氧基复合材料具有较低的热膨胀系数和优异的导热性能。

通过调整填料的种类和含量，可以有效地改变材料的热膨胀性能。

有研究表明，添加导热填料，如铜粉或石墨，可以有效地提高复合材料的导热性能。

此外，环氧基复合材料还具有较高的耐高温性能，可以在高温环境下稳定工作。

通过合理设计材料的组分和结构，可以进一步提高其耐高温性能。

因此，对于一些需要在高温环境下工作的应用，环氧基复合材料是一种理想的选择。

在力学性能方面，环氧基复合材料具有较高的强度和刚度。

由于环氧树脂具有良好的粘结性能，复合材料的层间粘结强度较高。

填充剂的添加可以增加材料的强度，并提高其耐冲击性能。

研究表明，添加纤维强化材料（如碳纤维或玻璃纤维）可以显著提高环氧基复合材料的强度和刚度。

此外，通过调整填料的形态和含量，还可以改变复合材料的力学性能。

因此，环氧基复合材料具有广泛的应用前景，在航空航天、汽车、电子等领域中得到了广泛的应用。

为了进一步研究环氧基复合材料的热性能和力学性能，在实验过程中通常采用一系列测试方法。

首先是热循环试验，通过在不同温度下进行多次循环加热和冷却，评估材料的热稳定性和热膨胀性能。

其次是热导率测试，通过测量热传导率来评估材料的导热性能。

力学性能方面的测试包括拉伸试验、弯曲试验和冲击试验等，这些测试可以评估材料的强度、刚度和耐冲击性能。

近年来，环氧基复合材料在各个领域中得到了广泛的应用。

在航空航天领域中，它们被广泛应用于飞机部件和航天器的结构中，具有重量轻、强度高和耐高温的优势。

在汽车领域中，环氧基复合材料可以用于制造车身结构和内饰件，以提高安全性和节能性能。

在电子领域中，复合材料可以用于制造电子封装材料和散热材料，以提高电子设备的性能和可靠性。

石墨烯基复合材料的制备及其力学性能研究石墨烯作为一种新兴的二维材料，因其优异的力学性能和独特的物理化学性质而备受研究者的关注。

石墨烯基复合材料的制备和性能研究是一个热门的研究领域。

本文将介绍石墨烯基复合材料的制备方法及其力学性能研究的相关进展。

1. 制备方法石墨烯基复合材料的制备方法多种多样，下面将介绍几种常用的制备方法。

1.1 石墨烯的氧化还原法石墨烯的氧化还原法制备工艺相对简单，但是会引入一定数量的氧原子和缺陷。

该方法一般是通过将石墨烯氧化成氧化石墨烯，然后再通过还原反应将其还原成石墨烯。

1.2 石墨烯的机械剥离法石墨烯的机械剥离法是通过机械手段将石墨烯层层剥离，从而得到单层或少层石墨烯。

这种方法制备的石墨烯具有高度结晶性和较低的缺陷密度。

1.3 石墨烯的化学气相沉积法石墨烯的化学气相沉积法是将碳源气体通过热解反应在基底上沉积，从而得到石墨烯。

这种方法具有制备速度快、制备规模大等优点。

2. 力学性能研究石墨烯基复合材料的力学性能研究是评价其应用前景的重要指标之一。

2.1 强度和刚度石墨烯具有出色的力学性能，因此制备的石墨烯基复合材料往往具有较高的强度和刚度。

研究者通过拉伸测试、压缩测试等实验方法来评估其力学性能，并与其他材料进行比较。

2.2 韧性和断裂韧度尽管石墨烯具有优异的强度和刚度，但其低韧性限制了其在实际应用中的广泛应用。

研究者通过断裂韧度测试等方法来评估石墨烯基复合材料的韧性，并寻找提高韧性的方法。

2.3 疲劳性能石墨烯基复合材料的疲劳性能是指其在长时间作用力下的力学性能表现。

研究者通过疲劳试验来评估其耐久性和疲劳寿命。

3. 应用前景石墨烯基复合材料具有广泛的应用前景。

例如，在航空航天领域，石墨烯基复合材料可用于制备轻质高强度的结构材料；在电子领域，石墨烯基复合材料可用于制备高性能的导电材料等。

总结:通过石墨烯的制备方法以及力学性能研究，我们可以看出石墨烯基复合材料具有巨大的潜力。

然而，目前仍存在一些挑战，如制备大尺寸石墨烯、提高石墨烯基复合材料的韧性等。

环氧树脂性能指标及使用技术参数环氧树脂是一种常用的高性能工程塑料，在工业领域中广泛应用。

它具有优异的物理、化学和机械性能，以下是环氧树脂的性能指标及使用技术参数。

1.物理性能：(1) 密度：一般为1.1~1.4 g/cm³，可以根据需求进行调整。

(2)抗张强度：在25°C下，常见的抗张强度为60~70MPa，高强度型可达到100~130MPa。

(3)弯曲强度：一般为60~80MPa，高强度型可达到100~120MPa。

(4) 硬度：一般为80~90 Shore D，高硬度型可达到100 Shore D。

(5)熔点：一般为50~60°C，取决于具体配方。

2.化学性能：(1)耐酸碱性：具有优良的耐酸碱性能，可以在酸碱介质中长期稳定使用。

(2)耐溶剂性：一般对有机溶剂有较好的耐溶性，可以在常用的溶剂中使用。

(3)耐腐蚀性：具有良好的耐腐蚀性能，能够在腐蚀性气体和液体环境下正常使用。

3.机械性能：(1)抗冲击性：具有较好的抗冲击性能，能够在低温下保持较高的韧性。

(2)抗疲劳性：具有较好的抗疲劳性能，能够承受长时间的往复载荷。

(3)刚度：具有较高的刚度，能够保持结构的形状和稳定性。

(4)导电性：可以根据需要添加导电材料，以使环氧树脂具有导电性。

4.使用技术参数：(1)固化温度：一般为10~150°C，根据具体材料和固化剂选择合适的固化温度。

(2)固化时间：一般为10~120分钟，具体时间取决于固化温度和固化剂的类型。

(3)硬化度：一般为80%以上，可以根据需要进行调整。

(4)施工温度：一般为10~30°C，根据具体环境进行调整。

(5)应用领域：广泛应用于电子电器、航空航天、汽车、建筑、化工等领域，用于制造电路板、复合材料、粘接胶接、包装材料、涂层等。

总之，环氧树脂具有优异的物理、化学和机械性能，可以根据不同的需求调整其性能指标和使用技术参数，适用于多个领域的广泛应用。