石墨烯/環氧樹脂復合材料的制備及力學性能

   
       分別通過超聲共混法和原位還原法制備了石墨烯／環氧樹脂復合材料。利用X射線光電子能譜(XPS)、X射線衍射( XRD)、光學顯微鏡和掃描電子顯微鏡(SEM)對復合材料的結構進行了表征，并對其力學性能進行了測試。結果表明，原位還原法制備的石墨烯／環氧樹脂復合材料中，氧化石墨烯已經被成功地還原為石墨烯，并且石墨烯具有良好的分散性。力學性能測試結果表明，兩種方法制備的復合材料的力學強度較純環氧樹脂明顯提高。當石墨烯的量為m( GO) /m( EP)=0.3/100時，超聲混合法制備的石墨烯／環氧樹脂復合材料的拉伸強度和彎曲強度分別最大提高約29.2%和1.4%；而原位還原法制備的石墨烯／環氧樹脂復合材料的拉伸強度和彎曲強度分別最大提高約40.5%和9.4%。

    具有二維拓撲結構的石墨烯自2004年被發現以來，因其具有獨特的結構和優異的物理化學性能…，迅速成為了科學界的研究熱點。然以天然石墨為原料，經氧化還原過程得到的石墨烯非常容易團聚，并且在水和絕大多數有機溶劑中是不溶的，因而限制了其在聚合物基復合材料領域的應用。最近，有學者通過在聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯(PP)和聚苯乙烯磺酸鈉(PSS)等聚合物基體中將氧化石墨烯( GO)原位還原為石墨烯的方法，制備了相應的石墨烯／聚合物復合材料。聚合物的存在阻止了石墨烯的團聚，使石墨烯在聚合物基體中達到了良好的分散，為石墨烯／聚合物復合材料的制備開創了新的途徑。

       受上述原位還原石墨烯制備復合材料的啟發，本文以抗壞血酸(Vc)為還原劑，通過在環氧樹脂基體中將GO原位還原為石墨烯的方法，制備了石墨烯/環氧樹脂(EP)復合材料，并對其結構和力學性能進行了表征測試。

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