氧化石墨烯/聚乙烯醇复合材料的纳米压痕实验及力学性能

编号：CPJS05312

篇名：氧化石墨烯/聚乙烯醇复合材料的纳米压痕实验及力学性能

作者：高莹 ;史相如 ;刘文林 ;王文秀 ;沈园方 ;陈坚

关键词：氧化石墨烯 聚乙烯醇 复合材料 纳米压痕实验 力学性能 吸湿性

机构： 东南大学材料科学与工程学院、江苏省先进金属材料高技术研究重点实验室,南京211189

摘要： 为了研究氧化石墨烯（GO）对聚合物基复合材料力学性能的影响,通过溶液混合法制备了GO/聚乙烯醇（PVA）复合材料。然后,采用XRD、TEM、FTIR、DSC和纳米压痕实验等研究了GO/PVA复合材料的结构、界面结合性能、力学性能、蠕变行为和吸水膨胀率。结果表明：GO可以均匀分散在PVA基体中,二者之间主要通过氢键作用结合,具有较高的界面结合力;与纯PVA相比,1wt%GO/PVA复合材料的硬度和有效弹性模量分别提高了28.9%和23.3%,压入蠕变深度下降了19.8%;GO/PVA复合材料具有较低的无限剪切模量与瞬时剪切模量比,表明GO提高了PVA的蠕变抗力;GO的添加同时增加了GO/PVA复合材料的阻水性并降低了膨胀系数。吸湿纳米压痕实验结果表明：纯PVA的力学性能会随吸湿时间延长而下降,而GO/PVA复合材料吸湿72h后的力学性能基本保持不变。所得结论为石墨烯增强聚合物基复合材料的研究提供了理论指导。