氧化石墨烯/聚乙烯醇復(fù)合材料的納米壓痕實(shí)驗(yàn)及力學(xué)性能

編號：CPJS05312

篇名：氧化石墨烯/聚乙烯醇復(fù)合材料的納米壓痕實(shí)驗(yàn)及力學(xué)性能

作者：高瑩 ;史相如 ;劉文林 ;王文秀 ;沈園方 ;陳堅(jiān)

關(guān)鍵詞：氧化石墨烯 聚乙烯醇 復(fù)合材料 納米壓痕實(shí)驗(yàn) 力學(xué)性能 吸濕性

機(jī)構(gòu)： 東南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院、江蘇省先進(jìn)金屬材料高技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,南京211189

摘要： 為了研究氧化石墨烯（GO）對聚合物基復(fù)合材料力學(xué)性能的影響,通過溶液混合法制備了GO/聚乙烯醇（PVA）復(fù)合材料。然后,采用XRD、TEM、FTIR、DSC和納米壓痕實(shí)驗(yàn)等研究了GO/PVA復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)、界面結(jié)合性能、力學(xué)性能、蠕變行為和吸水膨脹率。結(jié)果表明：GO可以均勻分散在PVA基體中,二者之間主要通過氫鍵作用結(jié)合,具有較高的界面結(jié)合力;與純PVA相比,1wt%GO/PVA復(fù)合材料的硬度和有效彈性模量分別提高了28.9%和23.3%,壓入蠕變深度下降了19.8%;GO/PVA復(fù)合材料具有較低的無限剪切模量與瞬時(shí)剪切模量比,表明GO提高了PVA的蠕變抗力;GO的添加同時(shí)增加了GO/PVA復(fù)合材料的阻水性并降低了膨脹系數(shù)。吸濕納米壓痕實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：純PVA的力學(xué)性能會隨吸濕時(shí)間延長而下降,而GO/PVA復(fù)合材料吸濕72h后的力學(xué)性能基本保持不變。所得結(jié)論為石墨烯增強(qiáng)聚合物基復(fù)合材料的研究提供了理論指導(dǎo)。