化学气相沉积原位合成碳纳米管增强钛基复合材料的开题报告

化学气相沉积原位合成碳纳米管增强钛基复合材料的开题
报告
一、研究背景和目的
碳纳米管具有独特的电子、热学和力学性质，是一种非常有前途的纳米材料。

其在材料科学、电子学、化学、生物学等领域有着广泛的应用前景。

同时，钛基复合材
料具有良好的力学性能、耐腐蚀性能和高温稳定性能，也广泛应用于航空、汽车、船
舶等领域。

因此，通过将碳纳米管与钛基复合材料结合起来，可以获得优良的力学性能和导电性能，从而获得更加广泛的应用。

而通过气相沉积原位合成碳纳米管，则可以确保
其与钛基复合材料之间的界面质量，从而进一步提高其力学性能和导电性能。

因此，本研究的主要目的是通过化学气相沉积原位合成碳纳米管，制备碳纳米管增强钛基复合材料，并研究其力学性能和导电性能，为进一步开发碳纳米管增强钛基
复合材料提供实验基础和理论指导。

二、研究内容和方法
1.制备碳纳米管增强钛基复合材料
本研究将采用化学气相沉积原位合成碳纳米管的方法，将其直接生长在钛基复合材料表面，实现碳纳米管与钛基复合材料的结合。

具体方法为：使用化学气相沉积法，将甲烷、乙烯等碳源气体与氮气作为惰性气体在高温下分解，生成碳纳米管；同时，
钢基复合材料经过表面处理后，可提高其表面活性，有利于碳纳米管的生长。

通过调
控沉积温度、沉积时间、碳源浓度等参数，控制碳纳米管的生长，实现碳纳米管与钛
基复合材料的结合。

2.研究材料的力学性能
将制备好的碳纳米管增强钛基复合材料进行拉伸实验，测试其力学性能，包括抗拉强度、屈服强度和断裂伸长率等。

同时，使用扫描电子显微镜和透射电子显微镜对
其微观结构进行观察和分析，研究碳纳米管与钛基复合材料之间的界面微观结构。

3.研究材料的导电性能
将制备好的碳纳米管增强钛基复合材料进行电学测试，测试其导电性能，包括电子传输性能和电阻率等。

同时，通过拉曼光谱、红外光谱等手段研究碳纳米管增强钛
基复合材料的结构和性质。

三、研究意义和预期成果
通过化学气相沉积原位合成碳纳米管，并将其与钛基复合材料结合起来，可以获得更加优良的力学性能和导电性能，对于推进碳纳米管增强钛基复合材料的应用具有重要意义。

同时，本研究将探索碳纳米管与钛基复合材料的结合机制，为进一步开发碳纳米管增强钛基复合材料提供实验基础和理论指导。

预期的研究成果包括：
1.成功制备碳纳米管增强钛基复合材料。

2.研究材料的力学性能和导电性能，探究其结构、性质和应用前景。

3.揭示碳纳米管与钛基复合材料的结合机制，为进一步开发碳纳米管增强钛基复合材料提供理论指导。