柔性石墨成型条件对复合材料力学性能影响研究

1、 南京理工大学泰州科技学院毕业设计说明书(论文)作 者:刘斌学 号：0903580143学院(系):化工学院专 业:化学工程与工艺题 目:柔性石墨成型条件对复合材料力学性能影响研究副研究员林雪梅指导者： 评阅者： 2013 年 6 月毕业设计说明书（论文）中文摘要本文研究的是目前国内外正流行的新型材料柔性石墨复合材料。主要对柔性石墨复合材料的成型工艺进行研究，描述了柔性石墨成型的条件对复合材料力学性能影响的研究，讨论了不同的成型温度及成型压力等因素对柔性石墨复合材料力学性能的影响，从而总结出制备更高力学强度柔性石墨复合材料的成型工艺条件。最后探讨柔性石墨的现状和发展趋势。讨论结果如下：（1）成

2、型温度对柔性石墨复合材料的力学性能影响有着非常重要的作用，还要依据黏结剂的量来确定成型温度和升温形式。本文在添加剂A的最佳量的基础上讨论成型温度，最佳成型温度为500800。（2）不同的成型压力对柔性石墨复合材料的外观和力学性能都有不同的影响。本文依旧在添加剂A最佳量基础上进行讨论，最佳成型压力为13MPa23MPa。关键词 柔性石墨 成型条件 复合材料 力学性能毕业设计说明书（论文）外文摘要Title The Influence of the Molding process of Flexible Graphite Composites AbstractIn this paper, we c

3、arried out a research on a new material - flexible graphite composites. During the paper, the author mainly researched the molding process of flexible graphite composites, exploring the influence of those factors as the different forming temperature and forming pressure on the mechanical, properties

4、 of flexible graphite composites. And summarized the process of flexible graphite composites with a good strength. At last, I discussed the current situation and development trend of flexible graphite composites. We can get following results:（1）Molding temperature on the mechanical properties of fle

5、xible graphite composites has a very important role we need accord to the binder to determine the molding temperature and heating.Discussed on the basis of the preferred content of additive A, the molding temperature is 400 to 800.（2）Different molding pressure on the appearance and mechanical proper

6、ties of flexible graphite composite material has a different impact. Discussed on the basis of the preferred content of additive A, the molding pressure is 13MPa23MPaKeywords Flexible graphite Molding conditions Composite materials Mechanical properties 本科毕业设计说明书（论文） 第 29 页 共 29 页目 录1 引言11.1 柔性石墨11.

7、2 柔性石墨复合材料22 国内外研究现状32.1 国外柔性石墨发展现状32.2 国内柔性石墨发展现状33 实验43.1 实验仪器43.2 实验原料和试剂53.3 实验方法53.4 柔性石墨复合材料力学性能的测试步骤和方法74 柔性石墨复合材料力学性能影响研究114.1 添加剂对复合材料力学性能的影响114.2 碳纤维对复合材料力学性能的影响124.3 成型温度对复合材料力学性能的影响134.4 成型压力对复合材料力学性能的影响16结束语19致谢20参考文献211 引言我国是一个发展中的大国，化学工业是我国国民经济中重要的支柱产业之一。随着化工行业的扩大和发展，事故隐患也逐渐增多，各种化工事故频

8、频发生，给人们的生命和财产安全带来巨大威胁。化工生产技术的进步伴随着化工安全技术的进步，化工设备性能的提升可以降低安全隐患。化工设备腐蚀是化工生产中的普遍现象，造成化工设备及仪表的损坏，不但存在危险也给化工厂的经济效益带来了危害；化工设备的力学性能也尤为重要，提升其力学性能可以使化工设备更加牢固更加耐用。化工设备要选取具有耐腐蚀、耐高温、耐高压、抗拉伸、抗压等性能的材料来制造，从而减少事故发生的概率1。近几年，一种新型材料柔性石墨在各种领域被广泛应用。通过加工它可以具有以上所说的耐腐蚀、耐高温、耐高压、抗拉伸、抗压等各种性能，因此，对于柔性石墨的研究，国内外的研究者都在积极地探索。1.1 柔性

9、石墨柔性石墨材料作为新型材料，既保留了天然石墨在非氧化气氛下的不熔融，有良好的导热性，优良的润滑性，耐化学腐蚀和较高的比弹性模量。其具有良好的生物学相容性、可压缩性、回弹性以及很低的应力松弛率，属于器械密封中的比较理想的材料，现在被大面积地用于石油化工、汽车、机械等领域24。在热工、电子、环保和医药卫生领域，作为隔热、防火、导电和吸附材料，也显示出不错的应用前景5，6。柔性石墨的原料是天然鳞片石墨，在化工处理后变为层间状的化合物，在高温下，层间状化合物变成气体，从而鳞片石墨膨胀二百倍左右，变得像棉花导热等优点，克服了其脆性的缺点，从而表现出优异的密封性。1.1.1 柔性石墨的具体性能（1）优良

10、的耐热性和耐寒性。柔性石墨在-270的超低温到3650的高温中，物理性质基本上不发生什么变化，在空气中也可以到600左右；（2）优良的耐化学腐蚀性。柔性石墨只有在硝酸、浓硫酸等强氧化介质中有腐蚀，在其他酸、碱和溶剂中基本上没有腐蚀；（3）优良的润滑性。柔性石墨和天然石墨一样，层间于外力的作用下，可轻易发生滑动，从而具有润滑性，有优良的减磨性，摩擦系数比较小；（4）较高的回弹性。当轴或轴套因为制造、安装等因素存在偏心从而出现径向圆跳动的时候，其具有充足的浮动性能，就算石墨出现裂纹，也能够比较好的密合，保证贴合紧密，从而防止泄漏。1.1.2 柔性石墨的应用范围（1）密封领域。自上世纪60年代，美国

11、就利用柔性石墨材料有耐热、抗震、抗辐射、耐压、抗老化、自润滑、柔韧性、可塑性、回弹性等特点，发明了第二代密封材料7，8。美国曾对多家公司所生产的各种类型密封材料对比，发现通过柔性石墨材料制备的密封填料密封效果最好。如今，由于柔性石墨材料在密封行业的优良表现，已经基本取代了传统的密封材料；（2）医学领域。由于柔性石墨材料是多孔结构，吸附性能很强，从而柔性石墨材料也越来越多的被应用到医学材料方面。据报道，国内许多知名大学用柔性石墨制作医用敷料来替换传统的纱布并且取得了很好的效果，通过大量的实验证明了柔性石墨有吸附性能强、无污染、没有刺激、不会影响伤口愈合等特点；（3）其他方面应用。柔性石墨在防火安

12、全材料、钢铁工业、屏蔽材料、催化材料、涂料材料以及新型发热材料上都有广泛的应用。1.2 柔性石墨复合材料柔性石墨复合材料就是柔性石墨和其他材料复合，既保持了石墨性能，又弥补了先天不足，扩大了使用范围。目前国内的柔性石墨复合材料有3种类型：柔性石墨和金属材料的复合，就是把柔性石墨的颗粒经过添混的方式，让其变成含金属的柔性石墨颗粒，最后压制为复合材料；柔性石墨和各种粘结剂的复合；柔性石墨和金属粒子的亲合，也就是把金属细小颗粒，通过特殊的方式加入到柔性石墨中成为众多复合材料中的一种，可想而知，其一定具备高强度的特性。柔性石墨复合材料是用柔性石墨添加定量的添加剂，再经过压制成型从而得到的复合材料，目前

13、对于柔性石墨复合材料的制备技术已经有了很完善的研究913。部分制备工艺基本已经在产业化生产，依据不同的应用需求，能够制备得到性能不同的柔性石墨材料。就现在我国各公司生产的柔性石墨复合材料而言相差不大，但与美国、日本生产的柔性石墨复合材料比较而言还是很大差距的。柔性石墨又称膨胀石墨、可挠性石墨、扩张石墨和蠕虫状石墨等。柔性石墨复合材料中石墨的微观晶体结构同样具有一般石墨的通性。通过一些加工，使柔性石墨附加了一些其他优异的性能。柔性石墨复合材料具有多种优良的性能:良好的热稳定性、较低的线胀系数、抗辐射性、耐腐蚀性、自润滑性、优异的气液密封性等。柔性石墨复合材料不但保留了鳞片石墨所具的一些性质外，还

14、具备很大的比表面积和很高的表面活性，从而无需添加任何试剂就压制成型。因为柔性石墨复合材料机械强度低，有的地方会受到限制，通过将柔性石墨板与纤维材料或薄金属板组成复合材料，两种材料增强的方法使其同时具备自身优点和高强度。2 国内外研究现状石墨是世界上最为丰富的矿物资源，日前，生产天然石墨的国家有35个，我国的产量是全球总产量的40%，全世界居首位。自上世纪60年代美国联碳公司发明柔性石墨，柔性石墨的发展至今已有四十多年的历史，柔性石墨作为新型材料已逐渐为工程界熟知，并且被广泛研究。2.1 国外柔性石墨发展现状国外很重视这方面的技术研究，德国已于1995年制定标准规定了测试技术及装备，要求柔性石墨

15、板带材及复合板的氮气泄漏率小于0.1mg/ms。根据美国的统计，日前世界市场的份额大体为：美国占46%，日本占40%，欧洲占14%。国外的大部分柔性石墨材料都用在汽车发动机气缸等密封元件，然后是化工、发电等部门的密封元件。现在，美、日、德、法这些国家的柔性石墨行业处于领先的地位。目前，国际上根据用户的不同要求,已经开发出了很多品牌的特殊柔性石墨。核电方面和精细化工要低硫及高纯度柔性石墨，核能级柔性石墨含硫量一般在500ppm以下。精细化工方面，为了预防密封面的腐蚀，要缓蚀型的柔性石墨材料，在柔性石墨中添加钼酸盐等缓蚀剂来达到目的。在管道泄漏时为了不停产，有带温带压堵漏用的注射式柔性石墨材料等作

16、为密封材料，但在密封性泄露的测量上，从用户到厂家在技术和测试设备上都不能够得到比较好地解决办法14。2.2 国内柔性石墨发展现状我国在1978年就开始研制柔性石墨材料和制品，最近几年的发展速度也非常快。因为柔性石墨柔软的质地，比较好的压缩性和回弹性，所以作为密封材料在我国迅速被利用，代替了石棉、聚四氟乙烯、橡胶、金属等传统的密封材料，解决了设备的跑、冒、滴、漏问题，对于提高三大效益，特别是是环境效益特别的明显15。我国目前所有的柔性石墨年生产力不低于30000吨，出口和国内使用总量约占1/2。当前国内需求量随着钢材品种增多而有所增大，但对国内市场的过饱和状态没有什么影响，而国际市场潜力很大，需

17、求量一直持上升趋势。本课题内容是采用天然鳞片石墨为原料制备柔性石墨，再以柔性石墨作为基底制备新型复合材料。其具体研究内容为：（1）了解柔性石墨复合材料的制备；（2）探索成型工艺条件（成型温度、成型压力等因素）对复合材料力学性能的影响；（3）筛选和讨论制备柔性石墨复合材料的最佳成型温度和成型压力。3 实验3.1 实验仪器表3.1 实验仪器仪器名称型号生产厂家电子天平JA4103上海精密仪器有限公司恒温水浴锅HH-S2上海贝伦仪器设备有限公司恒温鼓风干燥箱DGG-9420A深圳奥德玛电子科技有限公司电子万能试验机CMT-4253深圳新三思材料检测有限公司摆锤冲击试验机ZBC-1400深圳新三思材料

18、检测有限公司电阻炉KSW-8-9上海金凯仪器有限公司高温烧结炉Micro-x上海微行机械设备有限公司3.2 实验原料和试剂表3.2 实验原料及试剂试剂名称规格生产厂家天然石墨99%，50目青岛欧尔石墨有限公司硫酸AR苏州大朋化学试剂有限公司发烟硝酸AR苏州大朋化学试剂有限公司硝酸（65%）AR苏州大朋化学试剂有限公司添加剂A实验室自制添加剂B实验室自制碳纤维实验室自制3.3 实验方法本文主要探讨柔性石墨复合材料原料配方和成型条件，不同成型温度和成型压力等因素对柔性石墨复合材力学性能的影响，得出具有较高强度柔性石墨复合板材的制备工艺。下面是柔性石墨材料制备流程图3.1。图3.1 柔性石墨材料制备

19、流程图具体试验步骤如下：（1）用电子天平称取一定量的天然鳞片石墨，放入烧杯中；（2）配制一定比例的混和酸液，待均匀混合后冷却一会儿；（3）把烧杯中的石墨鳞片加入到混合酸液中，搅拌后将烧杯放入HH-S2恒温水浴锅中进行石墨的氧化反应，间歇搅拌；（4）若干小时后，水洗数次至pH67，抽滤后放入恒温干燥箱内60进行干燥，完全干燥后取出产物；（5）在石墨层间化合物加入适量的添加剂，搅拌均匀后加热、烘干；（6）将烘干后的产物放在电阻炉中高温800快速处理后得到石墨蠕虫；（7）将蠕虫石墨放入加压烧结炉内抽真空、高温、加压成型；（8）成型后的石墨制成条状进行力学性能测试。3.4 柔性石墨复合材料力学性能的测

20、试步骤和方法我国力学强度的性能指标有：（1）弹性指标正弹性模量、切变弹性模量、比例极限、弹性极限（2）强度性能指标强度极限、抗拉强度、抗弯强度、抗压强度、抗剪强度、抗扭强度、屈服极限等（3）硬度性能指标洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度（4）塑性指标伸长率、断面收缩率（5）韧性指标冲击韧性、冲击吸收功、小能量多次冲击力（6）疲劳性能指标疲劳极限（疲劳强度）、平面应变断裂韧度、条件断裂韧度本课题柔性石墨复合材料的力学性能研究主要从复合材料的抗弯强度、抗压强度、抗拉伸强度及密度这几方面进行测试。3.4.1 柔性石墨复合材料抗弯强度测试柔性石墨复合材料抗弯强度的测试参考GB/T13465.2-199216

21、进行测试，方法如下：（1）试样试样尺寸。板材(100mm0.5mm)x(20mm0.1 mm)x(20mm0.1mm)；平行度0.1mm/100mm；表面粗糙度Ra3.2m；每组试样不少于5个。（2）实验装置CMT-4253型电子万能试验机；抗弯试验装置：上压头宽度要大于试样宽度；支座跨距：支座跨距为70mm0.5mm。（3）实验步骤用游标卡尺测量板材的宽度和厚度各5次，分别取平均值；按照实验测试的要求调整支座的跨距，固定试样时注意上压头、支座轴与试样轴的垂直；压头要压在整个试样宽度上，万能试验机以每秒0.15MPa或5mm/min的加载速度向下拉伸施加负荷，等到试样断裂再读取断裂时的数值，记

22、下数据。（4）实验结果计算柔性石墨复合材料抗弯强度的计算，单位MPa上式中：断裂负荷值，N 支座的跨距，mm 试样的宽度，mm 试样的厚度，mm3.4.2 柔性石墨复合材料抗压强度测试柔性石墨复合材料抗弯强度的测试参考GB/T13465.3-199217进行测试，方法如下：（1）试样试样尺寸：块状(45mm0.1mm)x(45mm0.1mm）；受压面的平行度允许误差0.05mm；每组试样不少于5个。（2）实验步骤直径的测量：沿试样向下测5处，取平均值；把试样放在试验机工作台面上；以每秒1.1MPa1.4MPa的下拉速度均匀施加负荷，直到试样损坏为止，读取负荷值。（3）实验结果计算柔性石墨复合材

23、料抗弯强度的计算，单位MPa上式中：抗压强度，MPa 压缩载荷极限值，N 试样直径，mm3.4.3 柔性石墨复合材料抗拉伸强度测试柔性石墨复合材料抗拉伸强度的测试参考JB/T9141.2-199918进行测试，方法如下：（1）试样试样形状。按图3.2所示；每组试样不少于5个；试样要比较完整，外观整齐无划痕气泡等。试样如图3.2所示。图3.2 抗拉伸强度试样（2）实验步骤测量试样的厚度和宽度。均匀测量，不低于三处，取其平均值；将试样放入万能试验机的夹套上，使其垂直向下加紧；打开万能试验机，以5mm/min的速度匀速拉伸，等到试样断裂时记录试样断裂时的负荷值；若果试样断裂在所标距离的外面，那么试验

24、视为无效，应重新做。（3）实验结果计算柔性石墨复合材料抗弯强度的计算，单位MPa上式中：拉伸强度，MPa 断裂负荷值，N 试样的宽度，mm 试样的厚度，mm3.4.4 柔性石墨复合材料密度的测试柔性石墨复合材料密度的测试参考JB/T9141.1-199919进行测试，方法如下：（1）实验器材分析天平：精度0.01g千分尺：精度为0.01mm游标卡尺：精度为0.02mm（2）试样试样的制备：试样为边长50mm左右的正方形；试样：表面平整，无气泡、裂纹、凹点等，每组试样不少于5个。（3）实验步骤取以上提到规格的试样；测量试样的宽度，精确到0.1mm，每个试样测量5处厚度，同样精确至0.1mm，取平

25、均值；称取试样质量，精确至0.01g。（4）实验结果计算柔性石墨复合材料密度的计算，单位g/cm3上式中：试样密度，g/cm3 试样质量，g 试样体积，cm34 柔性石墨复合材料力学性能影响研究普通柔性石墨复合材料，内部结构比较简单，是单纯蠕虫石墨之间的咬合，力道相对比较小，这样的材料不能制成最终的板材，因为其强度不够，硬度不够，也不具有特殊的耐磨耐腐蚀等性能，所以用途就被局限化了。近几年，国际上很多研究人员都在探索制备高强度、高硬度的新型柔性石墨复合材料，美国、德国、日本等包括我国在这一领域都有所成就。大部分的新型柔性石墨复合材料是在柔性石墨中加入一些添加剂，使柔性石墨复合材料的成型制品有更

26、好的力学性能，大大地提高了其抗压、抗弯、抗拉伸等强度。当然，方法不止一种，全球的研究人员仍然在探索，相信在不就得将来，会有更好的出自石墨的新型材料诞生。本文重点讨论制备过程中成型温度及成型压力对制备成功后的柔性石墨复合材料的力学性能的影响。4.1 添加剂对复合材料力学性能的影响跟我同组做实验的同学着重探讨了不同的添加剂对柔性石墨复合材料力学性能的影响，通过改变添加剂含量来制成复合材料，在对其抗弯强度、抗压强度、密度以及抗拉伸强度进行了测试。实验中采用的实验方案见下表4.1。表4.1 添加剂实验方案序号添加剂1添加剂A2添加剂B3碳纤维同组同学的实验中采用的是添加剂A、添加剂B是实验室自制的黏结

27、剂。下面是添加剂A的实验数据，见表4.2。表4.2 添加剂A对复合材料力学的影响添加剂A含量/%0357101318抗弯强度/MPa13.119.921.627.329.733.535.2抗压强度/MPa29495461636568抗拉伸强度/MPa4.112.914.115.214.312.611.1密度/gcm-31.381.791.831.871.911.921.20通过上表可以明显看出，添加剂A的加入对于改善柔性石墨复合材料的各项力学性能有比较明显的效果。但是对于相同的量，4个力学性能指标的最佳效果不一样，紧接着我们还要看添加剂B对于各项力学性能指标有何影响，从而进行比较，看看在这两种

28、添加剂中，相对而言选择哪一种是最好。下面是添加剂B的实验数据，见表4.3。表4.3 添加剂B对复合材料力学性能的影响添加剂B含量/%0357101318抗弯强度/MPa13.718.419.620.322.723.525.7抗压强度/MPa30.159.461.364.769.671.073.2抗拉伸强度/MPa3.99.510.311.211.912.412.8密度/gcm-31.311.721.811.821.861.901.93从上面的两个实验可以看出，添加剂A对柔性石墨复合材料各项力学性能的提高比添加剂B要明显。综合所述，添加剂A的含量最佳为4%10%。4.2 碳纤维对复合材料力学性能

29、的影响碳纤维有模量高、强度高、质量轻等优点，作添加剂加入柔性石墨复合材料中有着非常好的效果20，所合成的碳纤维的复合材料耐高温、质量轻，被广泛用于航空和高温设备。本文粗略探讨一下碳纤维的加入对各项力学性能的影响。下面是石墨蠕虫和碳纤维在激光共聚焦显微镜下拍摄的放大图4.1、图4.2。 图4.1 材料表面的碳纤维 图4.2 激光共聚下的石墨蠕虫和碳纤维下面是加入碳纤维对各项力学性能影响的实验数据，见表4.4。表4.4 碳纤维对复合材料力学性能的影响添加剂B含量/%00.30.61346抗弯强度/MPa14.729.432.633.333.734.534.7抗压强度/MPa31.1057.4064

30、.9065.2065.7067.1067.20抗拉伸强度/MPa4.1811.9015.7116.2015.9015.4315.17密度/gcm-31.391.571.631.671.701.711.72实验表明，不同含量的碳纤维加入，对各项力学性能的影响也不尽相同，所以针对不同的要求所加入的碳纤维的量也不同，具体视要求而定。根据上面数据，其添加量在0.6%0.9%为最佳。4.3 成型温度对复合材料力学性能的影响在整个成型加工的过程中，成型温度对柔性石墨复合材料的影响非常大。之前同组的同学做了添加不同黏结剂来增加柔性石墨复合材料各项力学性能的实验，而实验的温度直接决定黏结剂粘结的效果。所以，我

31、将重点讨论成型温度对柔性石墨复合材料力学性能的影响。我的实验是在同组同学的基础上进行，控制变量黏结剂选择添加剂A，含量为4%，再通过控制恒压，就可以通过实验来判断相同条件下不同温度对力学性能的影响。本次试验选择的成型压力为23MPa。下面是我实验所得数据，详见表4.5。表4.5 成型温度对复合材料力学性能的影响温度/抗弯强度/MPa抗压强度/MPa抗拉强度/MPa密度/gcm-3成色5014.730.23.91.67分层明显10016.335.64.71.69分层明显20016.938.96.41.69分层30017.339.68.51.69松软、无裂40017.740.48.91.69无裂5

32、0018.442.79.81.69无裂60020.749.610.71.69良好70021.151.411.31.70良好80021.853.711.91.70良好90021.753.811.91.72良好根据上表4.5的实验数据可以得出，当温度在50300时，所压制成型的柔性石墨复合材料有分层的现象；而当成型温度在300500时，柔性石墨板复合材料还是比较软的，有一点裂纹；而当温度在600及以上的时候，所制成的柔性石墨复合材料各方面比较良好。在柔性石墨复合材料加工成型的时候，在室温下石墨内部蠕虫的咬合力不够，形成的制品密度低，强度不够。当温度升高，黏结剂发挥的效用越好，所形成的柔性石墨复合材

33、料具有较高的力学强度。（1）成型温度对各项力学性能指标的影响见下图4.3。图4.3 成型温度对抗弯强度、抗压强度及拉伸强度的影响根据上图4.3可以看出，当温度比较低的时候，随着温度的逐渐升高，抗弯强度及抗压强度也慢慢的上升。当温度在500600左右时，上升效果很明显。600以后，抗拉伸强度和抗弯强度上升缓慢；800以后，包括抗压强度在内的三个力学性能指标都有下降的趋势；当温度低于200时，复合材料的抗拉伸性能比较低，在800时达到顶峰。（2）成型温度对材料密度的影响见下图4.4。密度（g/cm3）图4.4 成型温度对复合材料密度的影响根据上图4.4可以得出，随着成型温度的上升，材料密度在提高，

34、在500800时，材料的密度比较好，不影响材料的本身性质。综合上述讨论，在添加剂A的含量为4%时，最佳成型温度为500800。4.3 成型压力对复合材料力学性能的影响在整个成型加工的过程中，压力对柔性石墨复合材料的成型影响非常大，控制好成型压力也就显得十分的重要。之前同组的同学做了添加不同黏结剂来增加柔性石墨复合材料各项力学性能的实验，而实验的压力同样直接决定黏结剂粘结的效果。所以，下面我将重点讨论成型压力对柔性石墨复合材料力学性能的影响。同样我将在同组同学的基础上进行实验，黏结剂选择添加剂A，含量为4%，再通过控制恒温，就可以通过实验来判断相同条件下不同压力对力学性能的影响了。本次试验选择的

35、成型温度一直为800。下面是高压和低压下压制成型的柔性石墨复合材料，见图4.5和图4.6。 图4.5 高压成型的复合材料 图4.6 低压成型的复合材料成型压力对石墨复合材料力学性能的影响见表4.6。表4.6 成型压力对复合材料力学性能的影响成型压力/MPa抗弯强度/MPa抗压强度/MPa抗拉强度/MPa密度/gcm-328.526.65.71.42514.934.97.91.47816.646.39.31.501117.747.79.81.521419.848.510.41.571720.950.610.81.612021.951.711.31.642322.152.311.61.682622

36、.352.511.71.71依据上表4.6可以看出，成型压力越大，压制成型的柔性石墨复合材料的密度就越大，但是到后面的涨幅逐渐减小，上升速度缓慢；当成型压力小的时候，抗弯强度、抗压强度以及抗拉伸强度的数值都非常小，可以看出随着成型压力的上升，各项力学性能也逐渐上升，同样最后上升缓慢。图4.5中，在高压下制得的柔性石墨材料看得出来外表粗糙有裂痕，各项力学性能低下；图4.6中，在低压下制得的柔性石墨材料外表光滑结实，没有裂痕且力学性能优异。（1）成型温度对各项力学性能指标的影响见下图4.7。图4.7 成型压力对抗弯强度、抗压强度及拉伸强度的影响依据图4.7可以得出，当温度比较低的时候，抗弯和抗压强

37、度上升快速，当成型压力升高时，三个力学性能指标增加不明显。因为成型压力的增加，使得4%的添加剂A与石墨蠕虫更好的相结合，以至于无法很快继续增加；当成型压力在23MPa之后，抗弯强度等力学性能基本不增加。（2）成型温度对材料密度的影响见下图4.8。密度（g/cm3）图4.8 成型压力对复合材料力学性能的影响从图4.8可以得出，随着成型压力的上升，柔性石墨复合材料的密度也缓慢上升，这是由于复合材料内部咬合力的增加。当成型压力大于23MPa时，材料密度的增加不太明显；从13MPa开始，密度的上升开始呈现比较快的趋势。结论：综合上述讨论，在添加剂A的含量为4%时，最佳成型温度为500800。最佳成型压

38、力为13MPa23MPa。结束语本文探究了柔性石墨复合材料的制备，介绍了国内外柔性石墨的发展状况，尤其对柔性石墨复合材料的制备过程中影响比较大的温度和压力进行了探究，通过控制变量依次对这两个变量进行变动，最终确定了比较好的制备条件。实验结果如下：本文在添加剂A的含量为4%的基础上讨论其他成型条件对复合材料力学性能的影响。（1）依据本文的研究，成型温度对柔性石墨复合材料的力学性能的影响十分明显。最佳成型温度为500800。（2）依据本文的研究，成型压力不同，那么制备成型的复合材料性能和形状都不同。最佳成型压力为13MPa23MPa。致 谢论文写到这里，已经接近尾声，这也意味着我的大学生涯已近尾声

39、。回望这四年，各种酸甜苦辣像一幅幻灯片一样浮现在我的脑海：老师们的淳淳教诲、舍友们的相互调侃、男女生之间的懵懂碰撞在整片论文的选题、实验、模板、写作、修改以及最终的定稿都有林雪梅老师的悉心指导。在实验期间，从林老师那里学会了书本上永远学不到的一些做事态度，严谨又不缺乏变通；在论文的写作期间，林老师多次为我指点迷津，开拓思路，给予了我很大的帮助；后期的修改以及定稿，林老师更是多次主动联系我们，告诉我们论文哪里有瑕疵，容不得一点小错误。老师严谨的教学精神，务实的工作作风以及谦虚谨慎的做人态度我会永远地牢记在心。在此，向林雪梅老师表以最诚挚的谢意和崇高的敬意。此外，还要感谢这四年陪伴着我的人，感谢朝夕相处的舍友们对我的宽容和陪伴；感谢所有