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摘要
将氧化石墨烯（GO）在氢氧化钾/二甲基亚砜中分散并与对位芳纶聚对苯二甲酰对苯二胺（PPTA）聚阴离子分散液混合得到稳定分散的复合分散液,将该复合分散液通过去离子水处理并利用自组装方法制备由直径为40 nm左右的高长径比芳纶纳米纤维（ANFs）和表面无羧基、羟基含量相对增多的部分脱氧GO（DGO）组成的复合薄膜。对系列复合薄膜进行电子显微镜观察和光谱学分析发现ANFs与DGO间通过氢键和π–π堆叠相互作用紧密结合形成多层结构。采用纳米压痕技术测试旋涂自组装方法制备的薄膜的微观力学性能,发现薄膜弹性模量和纳米硬度在GO用量为PPTA质量的1.5%时,分别达到了32 GPa和1.5 GPa,较未加GO的ANFs提升了104%和87.5%,表明ANFs与GO形成的DGO之间具有较强的协同增强作用。这种具有高硬度、高弹性模量的新型复合材料有望在个体防护、船壳材料、航空航天等领域发挥重要作用。
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单位中国科学院兰州化学物理研究所; 固体润滑国家重点实验室; 中国科学院大学
