CNTs分散工艺及其增强镁基复合材料制备的开题报告一、选题背景和意义随着现代科学技术不断发展，复合材料已经成为多种领域应用的热点，因其在比强度、比刚度、耐磨性等方面的出众性能，已成为材料科学领域的前沿研究方向之一。同时，镁及其合金的应用越来越广泛，但其强度和韧性表现欠佳，装备性能有待提高。因此，利用CNTs增强镁基复合材料是一种非常有前景的研究方向。CNTs具有高强度、高导电性以及纳米材料独有的量子效应，可以被广泛应用于增强材料。而制备高质量、高均一性的CNTs增强材料，首先要保证CNTs的均匀分散。因此，针对CNTs分散工艺及其增强镁基复合材料制备技术进行深入研究，对于提高镁合金的强度和韧性，提高装备质量，具有重要的科学意义和现实价值。二、国内外研究现状我国在CNTs分散工艺和增强镁基复合材料制备方面开展了大量研究，首先需要解决的是CNTs在金属中的分散问题。但目前存在的主要问题是，CNTs难于分散，会产生大量的团聚现象，因此需要制定一些适合CNTs分散的工艺。国内外的研究主要集中在以下方面。1.CNTs分散工艺（1）物理分散法利用外力，如超声波、高能球磨等，对CNTs进行物理处理，使CNTs在溶液中得到分散。此种方法的优点在于处理速度快，效果明显，但也存在缺点，如因力的过大，导致CNTs结构的不稳定等问题。（2）化学分散法采用一些分散剂或表面改性剂，如十二烷基苯磺酸钠、聚合物等，对CNTs进行处理，使其在水或有机溶液中得到分散。此种方法的优点在于处理过程简单，但有可能会出现分散剂残留的问题。2.CNTs增强材料制备技术CNTs增强材料的制备方法有很多，如熔体混合、粉末冶金、电磁摩擦焊接等。其中，熔体混合是目前应用最为广泛的一种方法，其优点在于制备过程简单，且成本较低。但是，在制备CNTs增强材料的过程中，一些问题依然存在，如CNTs与基体间的界面结合强度不够，CNTs的分散度不够等问题。三、研究内容和方法本课题研究内容为：CNTs分散工艺及其增强镁基复合材料制备。研究方法主要包括以下几个方面：1.CNTs的制备选择化学气相沉积法进行CNTs的生产，并通过场发射扫描电镜和透射电镜等手段对CNTs的形貌和结构进行分析。2.CNTs分散工艺研究结合液相剪切工艺，对CNTs进行物理和化学分散两种不同方式的试验，比较各种工艺的优缺点。3.增强镁基复合材料制备采用真空气相热压法，制备CNTs增强镁基复合材料，并通过显微镜、拉伸测试等方法对复合材料的性能进行测试和分析。4.界面改性技术研究通过改性增强剂来实现CNTs与基体之间的良好结合，进一步提高复合材料的强度和韧性。四、预期结果及其意义通过本次研究，我们将得到如下的预期结果：1.CNTs的形貌和结构得到清晰描述和掌握。2.建立了CNTs的物理和化学分散方法，得到了更好的分散效果。3.镁基复合材料的制备过程得到掌握，复合材料的力学性能得到提高。4.通过界面改性技术，进一步提高CNTs和基体之间的结合强度，使增强效果得到加强。本次研究结果有助于提高镁合金的强度和韧性，推动应用领域的拓展，推广完善CNTs分散技术，拓展应用领域，为我国的国防科技和高新技术产业的发展作出贡献。