可去除盐辅助石墨烯/碳纳米管网络构筑及其聚醚醚酮复合材料性能研究OA

石墨烯(Gr)的本征高导电性与碳纳米管(CNT)对基体的力学增强作用,为开发面向防静电、传感及电磁吸收应用的结构功能一体化聚醚醚酮(PEEK)复合材料提供了有效途径。通过复配一维和二维纳米碳材料,可发挥协同效应,提升复合材料的力学性能并优化导电网络的构建。利用NH_(4)^(+)桥接作用,通过静电吸附将氧化石墨烯(GO)和酸化碳纳米管(aCNT)均匀包覆于PEEK粉体表面,通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和热重分析(TG)测试考察了包覆状态,并验证了盐的可去除性。经热处理、化学还原和模压制得的石墨烯-碳纳米管/聚醚醚酮(Gr-CNT/PEEK)复合材料(Gr与CNT比例为5∶5)具有低渗流阈值(0.8wt%)和高电导率(5.64×10^(-3)S/cm),较PEEK基体提升12个数量级。在2wt%含量下,电导率达到7×10^(-3)S/cm;0.3wt%含量下,拉伸强度提升至110 MPa,较纯树脂提高10%。此外,通过调节混杂碳填料的比例,复合材料在循环拉伸过程中表现出不同的传感行为。Gr与CNT比例为5∶5时,复合材料表现出较稳定的ΔR/R_(0)与较高的G_(F)值。