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摘要众多结构性树脂材料，例如环氧树脂，是当前主要使用的航天基体材料。但是传统的树脂材料的物化性质并不能理想地适应太空的各种不利环境。因此,对新型电磁航天材料的研究就显得尤为重要。而以环氧树脂为基底所合成的复合导电高分子材料，可以通过与石墨烯共混来有效提升结构性树脂材料的电磁屏蔽性能与其电导性。对石墨烯改性的环氧树脂材料的结构、电导率、电磁屏蔽性能等性质的研究可以帮助我们探讨复合导电高分子材料的导电理论，并且为新型材料的设计提供一定的理论基础。本文包含包涵航天器上结构性树脂材料和石墨烯材料的背景、发展历史和现状，以及利用材料的结构与性能的关系设计具有导电性和磁屏蔽功能的新型材料。49688
毕业论文关键词 复合材料 石墨烯 环氧树脂 航空
毕业设计说明书外文摘要
Title The design and synthesis of new electromagnetic aerospace materials based on the graphene
Abstract Many structural resin materials,such as epoxy resin, are currently the main aerospace structural materials. However, the chemical and physical properties of conventional resin materials cannot ideally adapt to a variety of adverse environment in space. Therefore, the study of new electromagnetic aerospace materials is particularly important. As the base of the composite conductive polymer materials, epoxy resin structural materials can effectively enhance the electromagnetic shielding performance and electrical conductivity by blending with graphene. Research on structure, electrical conductivity, electromagnetic shielding of graphene modified epoxy resin materials can help us explore the conductivity theory of composite conductive polymer materials, and provide the theoretical basis for the design of new materials. This article contains the background, the development history, and the current situations of the structural resin materials and graphene materials. And it also contains how to use the relationship between the structure and property of such materials to design the new material which has good conductive and electromagnetic shielding performance.
Keywords composite materials graphene epoxy resin aerospace
目 次
1 引言 1
1.1 环氧树脂的发展历史1
1.2 航天器上树脂材料的背景及发展历史 1
1.3 航天器上树脂材料的发展现状 2
1.4 石墨烯材料的背景及其发展历史 2
1.5 石墨烯材料的现状与研究进展 3
1.6 本文的研究内容 4
2 石墨烯及其衍生物 5
2.1 石墨烯的能带结构5
2.2 石墨烯的导电机制10
2.3 石墨烯的衍生物12
2.3.1 氧化石墨烯13
2.3.2 还原氧化石墨烯13
2.4 本章小结14
3 基于石墨烯的新型电磁航天复合材料研究15
3.1 新型电磁航天复合材料的设计15
3.2 电磁屏蔽的基本原理15
3.3 新型电磁航天复合材料的制备流程16
3.3.1 氧化石墨烯的制备方法16
3.3.2 两种还原方法与其对应的电磁屏蔽性质18
3.3 本章小结19
结论 21
致谢 22
参考文献 23
1 引言
复合材料自20世纪60年代开始发展，并应用于航天器结构。目前的航天器结构用复合材料主要将环氧树脂用作基体材料。这种材料的优点十分明确：力学性能良好、热稳定性高、制造工艺成熟。但其也有低任性、抗冲击能力差、耐湿热性差等不尽如人意之处。