研究目的
研究掺硼单壁碳纳米管(B-SWCNTs)的合成及其在聚氨酯纳米复合材料中的应用,以增强热性能和机械性能,以及在近红外激光照射下的光热效应。
研究成果
成功合成了B型单壁碳纳米管并将其掺入聚氨酯中,制得了具有优异机械性能、热性能和光热性能的纳米复合材料。该纳米复合材料在近红外激光照射下能快速升温,适用于发热涂层和除冰材料等多种应用场景。
研究不足
该研究聚焦于B-SWCNTs/PU纳米复合材料的合成与表征。这些材料在实际条件下的实际应用和长期稳定性尚未得到广泛探索。
1:实验设计与方法选择
本研究通过高温热处理合成B型单壁碳纳米管(B-SWCNTs),并将其掺入聚氨酯中制备纳米复合材料。通过808 nm近红外激光照射该纳米复合材料以诱导光热性能。
2:样本选择与数据来源
采用电弧放电法合成的理想直径(1.4~1.7 nm)且高纯度(>95 wt%)的SWCNTs。聚氨酯由聚四氢呋喃醚二醇、4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯和1,4-丁二醇合成。
3:实验设备与材料清单
拉曼光谱仪、紫外-可见分光光度计、X射线光电子能谱仪、傅里叶变换红外光谱仪、场发射扫描电子显微镜、热重分析仪、差示扫描量热仪、万能试验机、近红外激光器、红外热像仪。
4:实验流程与操作步骤
合成B-SWCNTs并分散于聚氨酯中形成纳米复合材料。对复合材料的力学、热学及光热性能进行表征。使用近红外激光进行光热测量。
5:数据分析方法
分析数据以评估纳米复合材料的力学性能、热稳定性、导电性及光热转换效率。
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