廖 琳, 袁邵涛, 周佳俊, 马广祥, 陈衍元, 袁秋红*

（1．宜春学院 数学与计算机科学学院，江西 宜春 336000；2．宜春学院 物理科学与工程技术学院，江西 宜春 336000）

碳纳米管（carbon nanotubes，CNTs）具有优异的力学性能，其模量可达1000 GPa，被认为是镁合金复合材料理想的增强体[1-2]。然而，CNTs与镁的界面结合较弱，导致其增强效果变差，复合材料力学性能提升幅度有限[3-4]。为解决CNTs与镁的界面结合弱的难题，研究者们在CNTs表面包覆氧化镍[5]、氧化硅等[6-9]，添加到镁基体中，以改善镁合金复合材料的界面结合质量，进而提高复合材料的综合力学性能。要充分发挥CNTs优异力学性能特性，获得综合力学性能好的复合材料，要求选择的包覆物不能损失CNTs结构，同时还要与CNTs和基体材料形成较好的界面结合。

最近，有文献报道在CNTs表面可以包覆MgO纳米颗粒而不损伤其微观结构，MgO纳米颗粒可与镁形成半共格界面，界面结合良好，且能细化镁合金的晶粒组织，是一种镁合金优良的增强体[10]。将MgO纳米颗粒包覆到CNTs管壁，形成包覆MgO碳纳米管（MgO coated CNTs，MgO@CNTs）新型复合增强体，其MgO/CNT界面结合强度及结构稳定性是影响其增强效果的关键因素。

本研究采用化学共沉积法制备包覆MgO碳纳米管，同时对MgO@CNTs乙醇溶液进行不同功率和不同超声时间的超声处理，采用透射电子显微镜观察其微观结构，以验证其结构稳定性。采用密度泛函理论（DFT）的VASP（vienna ab initio simulation package，VASP）软件包，对MgO（）/Mg（0001）的界面分离功和电子结构进行计算，分析讨论MgO/CNT界面结合强度及其稳定性。

1 实验

1.1 实验方法

实验材料为CVD法制备的多壁碳纳米管，纯度 ＞ 95%，直径15～30 nm，长度1～10 μm。……