还原氧化石墨烯/聚偏氟乙稀复合材料的制备与性能研究
高介电复合材料在微电子工程技术方面的应用前景广阔，但常用的陶瓷颗粒/聚合物复合材料的介电性能和机械性能不佳，制约了其发展与应用，无法满足现代微电子科技的要求。因而，为进一步提高聚合材料的介电性能和机械性能，导电填料/聚合物复合材料成为高介电聚合物材料的研究热点和重点本文选用聚偏氟乙烯(PVDF)为聚合物基体，石墨烯为导电填料制备了高介电性能的复合膜，并对其结构和性能进行了研究，具体如下： 通过用改进Hummers法制备氧化石墨烯，并利用水合肼对其进行化学还原，研究了还原温度，还原时间对氧化石墨烯(GO)的还原效果，结果发现，还原时间对还原效果影响不大，而还原温度对还原效果产生显著影响，还原温度越高其效果越好；在90℃条件下还原3h所制备的还原氧化石墨烯(RGO)的C/O原子比为15．1，基本达到理论值。 利用二甲基甲酰胺(DMF)制备了GO/PVDF复合材料，再对其进行化学还原以实现RGO在PVDF基体中均匀分散，进而制备出RGO/PVDF复合膜，利用FTIR、XRD、SEM等方法对复合材料进行了结构表征，并对RGO/PVDF复合膜的介电性能进行了研究。结果表明，RGO/PVDF复合膜的介电性能和机械性能均随着RGO含量的增加而提高。当RGO的含量为1wt％名时，复合膜的介电常数和拉伸强度分别为18和78．33MPa，与纯PVDF膜的8与45．93MPa相比，分别提高了125％与700%左右。通过控制还原温度，得到不同还原程度的RGO/PVDF复合膜，结果发现，还原程度越高的复合膜其介电性能越好。通过DSC测试发现，复合膜的熔融温度和结晶温度与纯PVDF膜相比均有所提高，这也进一步说明了RGO的加入可以减少PVDF中的α晶同时促进β晶型的形成。 本研究为制备具有良好的介电性能，力学性能的石墨烯复合材料提供了新的方法。
还原氧化石墨烯;聚偏氟乙烯;结晶温度;介电性能;Hummers法;制备工艺
西安理工大学
硕士
食品科学(包装工程)
任鹏刚
2015
中文
TB332
59
2016-01-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）