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复合材料压力容器的无内衬设计可以有效的提高结构效率，实现减重，然而采用无内衬设计的同时会导致复合材料压力容器的气密性降低，气体渗漏严重制约着无内衬复合材料压力容器的研制和发展。本文基于贝壳结构的仿生原理，通过磁场诱导磁改性后的片状纳米石墨取向排列，制备出具有贝壳结构的有序纳米复合材料，并揭示其气体阻隔机制，从而为无内衬复合材料压力容器的研制提供技术支撑。首先，以天然鳞片石墨为原料，采用改进Hummer法制备片状纳米石墨。采用SEM、傅里叶红外光谱（FTIR）和XRD对制备过程进行跟踪分析，结果表明片状纳米石墨的厚度为30-80nm、直径为0.5-20μm，径厚比为100-500，仍保持着石墨的层状结构，且表面不存在含氧基团。采用湿化学共沉淀法在片状纳米石墨表面原位生长Fe3O4纳米粒子对片状纳米石墨进行复合磁改性。采用SEM、傅里叶红外光谱（FTIR）和XRD对产物进行分析，结果表明在晶化温度为30℃，n(Fe2+/Fe3+)=1:2，氨水浓度为0.76%，转速为1000rpm，且通N2保护的条件下，片状纳米石墨表面沉积生成了粒径约为30nm的单一物相-Fe3O4纳米粒子。对磁改性片状纳米石墨的VSM（振动样品磁强计）分析表明其具有良好的磁响应性。其次，通过分析磁性片状粒子代表单元在磁场条件下的受力情况和运动状态，并代入磁改性片状纳米石墨的相关参数，采用波尔兹曼统计计算出磁改性片状纳米石墨取向所需的理论磁场强度H。采用溶液混合法将片状纳米石墨分散在环氧树脂基体中，将混合体系置于一维静态磁场下旋转固化，制备片状纳米石墨有序复合材料。采用SEM、XRD对产物进行表征，结果表明树脂基体中的片状纳米石墨沿水平方向定向排列。最后，对几种不同含量的片状纳米石墨无序增强复合材料进行氦漏率测试，结果表明随着片状纳米石墨含量的增加，氦漏率值逐渐降低。但单位含量的片状纳米石墨引起的氦漏率的降低值逐渐减小。对片状纳米石墨有序增强复合材料进行氦漏率测试，结果表明片状纳米石墨沿垂直于气体扩散方向排列后，能有效的降低无序纳米复合材料的氦漏率值。