氧化石墨烯纳米片/环氧树脂复合材料的制备与性能

周宏^1,2,3，朴明昕¹，李芹¹，密鑫¹，杨玉森¹，魏东阳¹，齐兵¹

1. 哈尔滨理工大学材料科学与工程学院2. 哈尔滨理工大学工程电介质及其应用教育部重点实验室3. 哈尔滨理工大学黑龙江省电介质工程国家重点实验室培育基地

摘 要：氧化石墨烯(GO)是石墨烯重要的衍生物之一,通过氧化和超声波分散制备了GO纳米片/环氧树脂复合材料。采用XRD、拉曼光谱、FTIR和TEM表征了GO纳米片的结构与形貌,研究了GO纳米片用量对GO纳米片/环氧树脂复合材料热稳定性、力学性能及介电性能的影响。结果表明:GO纳米片的加入提高了GO纳米片/环氧树脂复合材料失热稳定性;随着GO纳米片填充量的增加,GO纳米片/环氧树脂复合材料的冲击强度和抗弯性能先提高后降低,其介电常数和介电损耗则先减小后增加。GO纳米片填充量为0.3wt%的GO纳米片/环氧树脂复合材料的失重5%时的热分解温度由纯环氧树脂的400.2℃提高到424.5℃,而冲击强度和弯曲强度分别在GO纳米片填充量为0.2wt%和0.3wt%时达到最大,冲击强度由纯环氧树脂的10.5kJ/m2提高到19.7kJ/m2,弯曲强度由80.5 MPa提高到104.0 MPa。

关键词：氧化石墨烯纳米片;环氧树脂;复合材料;力学性能;介电性能;