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撑杆用氧化石墨烯增强环氧树脂复合材料力学性能研究汇报人：2024-01-28

引言氧化石墨烯与环氧树脂复合材料概述撑杆用氧化石墨烯增强环氧树脂复合材料的制备与表征撑杆用氧化石墨烯增强环氧树脂复合材料的力学性能研究contents目录

撑杆用氧化石墨烯增强环氧树脂复合材料的增强机理探讨结论与展望contents目录

引言01

传统的撑杆材料如碳纤维、玻璃纤维等虽然具有优异的力学性能，但制备成本高、工艺复杂。氧化石墨烯作为一种新型纳米材料，具有优异的力学、电学和热学性能，为撑杆材料的改进提供了新的思路。撑杆作为体育运动器材，其力学性能对于运动员的表现和安全性至关重要。研究背景与意义

国内外在氧化石墨烯增强聚合物复合材料方面已有一定的研究基础，但其在撑杆等体育器材中的应用尚处于起步阶段。目前的研究主要集中在氧化石墨烯的制备、表征以及其与聚合物的界面相容性等方面。未来发展趋势将更加注重氧化石墨烯在复合材料中的分散性、界面相互作用以及复合材料的宏观性能等方面。国内外研究现状及发展趋势

研究内容制备不同含量的氧化石墨烯/环氧树脂复合材料。对复合材料的力学性能进行测试和表征，包括拉伸强度、弯曲强度、冲击韧性等。本研究的主要内容与目标

0102本研究的主要内容与目标分析氧化石墨烯在复合材料中的增强机理。探讨氧化石墨烯含量对复合材料力学性能的影响规律。研究的主要内容与目标研究目标获得具有优异力学性能的氧化石墨烯/环氧树脂复合材料。揭示氧化石墨烯对复合材料力学性能的增强机制。为撑杆等体育器材的材料改进提供理论和技术支持。

氧化石墨烯与环氧树脂复合材料概述02

主要包括Hummers法、Brodie法和Staudenmaier法等，其中Hummers法因具有反应时间短、安全性高和产物氧化程度高等优点而被广泛应用。具有优异的力学性能、电学性能和热学性能，同时因其表面含有丰富的含氧官能团而具有良好的分散性和相容性。氧化石墨烯的制备与性质氧化石墨烯的性质氧化石墨烯的制备方法

具有优良的物理机械性能、电绝缘性能、耐化学腐蚀性能和加工性能，是热固性树脂中应用最广泛的品种之一。环氧树脂的特点广泛应用于涂料、胶粘剂、电子电气绝缘材料、复合材料基体等领域。环氧树脂的应用环氧树脂的特点及应用

03固化成型在一定的温度和压力下，使熔融共混物固化成型，得到氧化石墨烯增强环氧树脂复合材料。01原料准备选择适当的氧化石墨烯和环氧树脂，按照一定比例进行混合。02熔融共混将混合后的原料进行熔融共混，使氧化石墨烯均匀分散在环氧树脂中。氧化石墨烯增强环氧树脂复合材料的制备工艺

撑杆用氧化石墨烯增强环氧树脂复合材料的制备与表征03

实验原料与设备环氧树脂稀释剂基体树脂，具有良好粘结性和加工性。调节体系粘度，改善加工性能。氧化石墨烯固化剂实验设备作为增强体，具有高比表面积和优异力学性能。用于促进环氧树脂固化反应。搅拌器、真空干燥箱、热压机、万能材料试验机等。

原料准备混合搅拌真空脱泡热压成型制备工艺流程将称量好的原料放入搅拌器中，充分搅拌均匀，确保氧化石墨烯在环氧树脂中均匀分散。将搅拌后的混合物放入真空干燥箱中，进行真空脱泡处理，以去除混合物中的气泡。将脱泡后的混合物倒入预热好的模具中，放入热压机中进行热压成型，得到所需形状的复合材料。将氧化石墨烯、环氧树脂、固化剂和稀释剂按一定比例称量备用。

通过扫描电子显微镜（SEM）观察复合材料的断面形貌，分析氧化石墨烯在环氧树脂中的分散情况。微观形貌观察采用万能材料试验机对复合材料进行拉伸、弯曲等力学性能测试，得到其强度、模量等力学性能指标。力学性能测试通过热重分析（TGA）测试复合材料的热稳定性，了解其在不同温度下的热分解行为。热稳定性分析材料表征方法

撑杆用氧化石墨烯增强环氧树脂复合材料的力学性能研究04

拉伸性能测试与分析拉伸强度通过拉伸试验机测试复合材料在拉伸过程中的最大承载能力，分析氧化石墨烯对环氧树脂拉伸强度的影响。拉伸模量测量复合材料在拉伸过程中的弹性变形阶段的应力与应变比值，评估氧化石墨烯对环氧树脂刚度的提升效果。断裂伸长率观察复合材料在拉伸断裂时的伸长率，分析氧化石墨烯对环氧树脂韧性的改善作用。

123通过三点弯曲试验测试复合材料在弯曲过程中的最大承载能力，分析氧化石墨烯对环氧树脂抗弯性能的影响。弯曲强度测量复合材料在弯曲过程中的弹性变形阶段的应力与应变比值，评估氧化石墨烯对环氧树脂抗弯刚度的提升效果。弯曲模量观察复合材料在弯曲过程中的变形情况，分析氧化石墨烯对环氧树脂弯曲韧性的改善作用。挠度弯曲性能测试与分析

冲击强度通过冲击试验机测试复合材料在冲击载荷作用下的抗冲击性能，分析氧化石墨烯对环氧树脂抗冲击能力的提升效果。冲击韧性观察复合材料在冲击过程中的断裂行为和能量吸收情况，评估氧化石墨烯对环氧树