CNT的质量分数和管径对CNT/HDPE复合材料微观结构及力学性能的影响

作     者：于佳滨 王非 黄昊 王龄芸 陈轲 YU Jiabin;WANG Fei;HUANG Hao;WANG Lingyun;CHEN Ke

作者机构：北京工商大学计算机与人工智能学院北京100048 北京化工大学机电工程学院北京100029 

出 版 物：《塑料工业》 (China Plastics Industry)

年 卷 期：2024年第52卷第6期

页      面：70-75页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

主　　题：碳纳米管 高密度聚乙烯 结构 力学性能 

摘      要：碳纳米管(CNT)在CNT/高密度聚乙烯(HDPE)复合材料中发挥着重要作用。本文通过测试结晶度、缺口冲击强度以及拉伸强度,研究了CNT的质量分数和管径对复合材料的微观结构的影响机理。结果表明,改变CNT的质量分数能够提高复合材料的结晶度、缺口冲击强度和拉伸强度,0.2%CNT/HDPE的缺口冲击强度(53.1 kJ/m^(2))比HDPE的缺口冲击强度(31.5 kJ/m^(2))提高了68.57%;0.6%CNT/HDPE的结晶度(52.15%)比HDPE的结晶度(37.1%)提高了40.57%;0.8%CNT/HDPE的拉伸强度(25.97 MPa)比HDPE的拉伸强度(19 MPa)提高了36.68%。引入CNT后,复合材料的缺口冲击强度比HDPE低,但是能够提高复合材料的结晶度和拉伸强度,D5CNT(CNT管径为4~6 nm)/HDPE的结晶度(56.77%)比HDPE的结晶度(37.1%)提高了53.01%,改变管径对复合材料的拉伸强度提升不明显。本研究通过改变CNT质量分数与管径,提升了CNT/HDPE复合材料的冲击性能和拉伸性能,为制备性能优异的CNT/HDPE复合材料提供了理论指导。