修飾碳納米管對(duì)硼酚醛樹(shù)脂基復(fù)合材料力學(xué)性能的影響

碳納米管環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料力學(xué)性能影響因素的研究

主要研究了不同樹(shù)脂含量下,碳布/環(huán)氧復(fù)合材料的經(jīng)向拉伸和緯向壓縮性能,并初步探討了樹(shù)脂含量對(duì)復(fù)合材料拉伸、壓縮性能的影響機(jī)理。試驗(yàn)結(jié)果表明:樹(shù)脂含量對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能的影響較大,當(dāng)樹(shù)脂質(zhì)量含量在42%～45%之間時(shí),拉伸、壓縮性能較好。

酚醛樹(shù)脂價(jià)格低廉、材料易得、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，是各個(gè)工業(yè)部門(mén)常用的材料，隨著科技的發(fā)展，大量酚醛樹(shù)脂基復(fù)合材料被成功研制出來(lái)。主要針對(duì)酚醛樹(shù)脂基復(fù)合材料的類(lèi)型與應(yīng)用進(jìn)行分析。

對(duì)酚醛樹(shù)脂基復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述,分類(lèi)闡述了各種改性酚醛樹(shù)脂的研究進(jìn)展,并介紹了酚醛樹(shù)脂基復(fù)合材料的應(yīng)用。

采用燒蝕率作為綜合評(píng)價(jià)指標(biāo),研究了貫穿鋼針對(duì)高硅氧纖維紗/酚醛樹(shù)脂復(fù)合材料燒蝕性能的影響。并利用x射線(xiàn)對(duì)燒蝕前的試樣進(jìn)行了無(wú)損檢測(cè)。最后,采用掃描電子顯微鏡對(duì)燒蝕后復(fù)合材料的表面形貌進(jìn)行了分析測(cè)試,并初步探討了貫穿鋼針對(duì)復(fù)合材料燒蝕防熱性能的影響機(jī)理。結(jié)果表明:貫穿鋼針增大了復(fù)合材料的燒蝕率,但不會(huì)發(fā)生燒穿現(xiàn)象。

　采用豎式爐流動(dòng)法制備的碳納米管經(jīng)液相陽(yáng)極氧化表面處理后增強(qiáng)abs熱塑性工程塑料。復(fù)合材料的力學(xué)性能研究顯示:碳納米管的加入有效提高了復(fù)合材料的拉伸性能,但材料的耐沖擊性能下降。當(dāng)碳納米管含量為12wt%時(shí),復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度由45.00mpa提高到69.96mpa,楊氏模量由0.75gpa提高到1.93gpa。對(duì)碳納米管/abs復(fù)合材料的反射系數(shù)測(cè)定表明:復(fù)合材料在一定頻率范圍內(nèi)有雷達(dá)波吸收性能。

以pf(酚醛樹(shù)脂)為基體樹(shù)脂、納米氧化鋯為隔熱耐燒蝕填料、高硅氧纖維和海泡石纖維為增強(qiáng)填料,制備了相應(yīng)的復(fù)合材料。考察了納米氧化鋯含量對(duì)高硅氧-海泡石纖維/pf復(fù)合材料的力學(xué)性能、線(xiàn)燒蝕率、比熱容和導(dǎo)熱系數(shù)等影響。結(jié)果表明:當(dāng)w(氧化鋯)=5%時(shí),該復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度相對(duì)最大;當(dāng)w(氧化鋯)=10%時(shí),該復(fù)合材料的線(xiàn)燒蝕率、比熱容和導(dǎo)熱系數(shù)相對(duì)最低,隔熱性能明顯提高。

以雙酚a取代苯酚作主要原料,利用有機(jī)改性的蒙脫土作為納米粒子,通過(guò)原位聚合法制備了雙酚a酚醛樹(shù)脂基納米復(fù)合材料,研究了蒙脫土納米粒子對(duì)復(fù)合材料熱穩(wěn)定性、力學(xué)性能和特性黏度的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,納米蒙脫土的加入提高了復(fù)合材料的性能;且蒙脫土用量為1%時(shí),復(fù)合材料的性能最好。

本文介紹了酚醛樹(shù)脂及其復(fù)合材料的性能、市場(chǎng)概況以及國(guó)內(nèi)外的研究情況和發(fā)展?fàn)顩r,并對(duì)今后的研究發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望。

將二硫代酯化合物作為raft(可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng))試劑,采用raft活性聚合方法在碳納米管表面接枝丙烯酸丁酯和馬來(lái)酸酐的共聚物,并制備了pc/碳納米管復(fù)合材料。利用ft-ir、tem表征接枝后的碳納米管,考察了碳納米管用量對(duì)pc/碳納米管復(fù)合材料的力學(xué)性能的影響,觀察了pc/碳納米管復(fù)合材料沖擊斷面形貌。結(jié)果表明,碳納米管表面接枝上了一層聚合物,pc/碳納米管復(fù)合材料的力學(xué)性能得到了改善。

復(fù)合材料學(xué)報(bào)第24卷　第3期　　6月　2007年 actamateriaecompositaesinicavol124no13june2007 文章編號(hào):10003851(2007)03001805 收稿日期:20060810;收修改稿日期:20061020 基金項(xiàng)目:國(guó)防型號(hào)項(xiàng)目 通訊作者:劉建華,教授,研究方向?yàn)椴牧衔锢砼c化學(xué)　e2mail:liujh@buaa.edu.cn 鹽霧環(huán)境對(duì)玻璃纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基 復(fù)合材料力學(xué)性能的影響 劉建華3,趙　亮,李松梅,胡建平,宮兆合 (北京航空航天大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院,北京100083) 摘　要:　采用中性鹽霧條件模擬海洋大氣環(huán)境進(jìn)行加速老化試驗(yàn),評(píng)價(jià)玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧改性酚醛樹(shù)脂基復(fù)合 材料(gf

采用碳納米管(cnts)對(duì)s-157樹(shù)脂基體進(jìn)行改性,同時(shí)研究了不同分散工藝和cnts質(zhì)量分?jǐn)?shù)(質(zhì)量含量)對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能和燒蝕性能的影響。研究結(jié)果表明:使用cnts對(duì)s-157酚醛樹(shù)脂進(jìn)行改性,采用球磨分散和超聲分散相結(jié)合的分散工藝,可以明顯提高cnts/cbftc/s-157pr復(fù)合材料的力學(xué)性能,但其燒蝕性能略有降低;當(dāng)cnts質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%時(shí),cnts/cbftc/s-157pr的彎曲強(qiáng)度和壓縮強(qiáng)度最大;當(dāng)cnts質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%時(shí),cnts/cbftc/s-157pr的拉伸強(qiáng)度最大。

以堿為催化劑,通過(guò)間乙炔基苯基重氮硫酸鹽和酚醛樹(shù)脂間的偶合反應(yīng),制備出間乙炔基苯偶氮酚醛樹(shù)脂簡(jiǎn)稱(chēng)炔基酚醛樹(shù)脂(epan),采用該樹(shù)脂制備了硅基/炔基酚醛樹(shù)脂復(fù)合材料。研究結(jié)果表明:該樹(shù)脂浸膠工藝性好,固化反應(yīng)活性高,制備出的復(fù)合材料高溫力學(xué)性能保持率好、殘?zhí)悸矢摺?/p>

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復(fù)合材料力學(xué)性能復(fù)合材料 百科名片 橡塑復(fù)合材料 復(fù)合材料(compositematerials)，是由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料，通過(guò)物理或化學(xué)的 方法，在宏觀上組成具有新性能的材料。各種材料在性能上互相取長(zhǎng)補(bǔ)短，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)， 使復(fù)合材料的綜合性能優(yōu)于原組成材料而滿(mǎn)足各種不同的要求。復(fù)合材料的基體材料分為金 屬和非金屬兩大類(lèi)。金屬基體常用的有鋁、鎂、銅、鈦及其合金。非金屬基體主要有合成樹(shù) 脂、橡膠、陶瓷、石墨、碳等。增強(qiáng)材料主要有玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳 化硅纖維、石棉纖維、晶須、金屬絲和硬質(zhì)細(xì)粒等。 目錄 歷史 分類(lèi) 性能 成型方法 應(yīng)用 江蘇新型復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)園 展開(kāi) 編輯本段 歷史 復(fù)合材料使用的歷史可以追溯到古代。從古至今沿用的稻草增強(qiáng)粘土和已使用上 百年的鋼筋混凝土均由兩種材料復(fù)合而成。20世紀(jì)40年代，因航空工業(yè)的需要，發(fā) 展了玻璃纖

從催化劑用量、反應(yīng)時(shí)間和溫度等方面研究了合成工藝條件對(duì)硼改性酚醛樹(shù)脂(bpr)性能的影響,研究了碳纖維/硼改性酚醛樹(shù)脂(cf/bpr)復(fù)合材料性能與碳纖維含量及其表面處理的關(guān)系.結(jié)果表明:在特定的反應(yīng)溫度、時(shí)間和催化劑條件下,可以合成出性能良好的bpr.隨著碳纖維含量的增加,cf/bpr復(fù)合材料彎曲強(qiáng)度、彎曲模量和沖擊強(qiáng)度均逐漸增加;當(dāng)碳纖維含量達(dá)到30%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))時(shí),cf/bpr復(fù)合材料彎曲強(qiáng)度、彎曲模量和沖擊強(qiáng)度達(dá)到最大值.cf/bpr復(fù)合材料彎曲強(qiáng)度和彎曲模量因碳纖維的表面處理而提高,但沖擊強(qiáng)度卻略有下降.

以多壁碳納米管為填料,氟碳樹(shù)脂為成膜物質(zhì),采用機(jī)械共混法制備了一種具有自清潔性能的耐腐蝕涂料,利用電化學(xué)阻抗譜法測(cè)定了碳納米管的臨界濃度,研究了碳納米管的摻量對(duì)涂層自清潔性能、物理性能及耐化學(xué)品性能的影響。

在氬氣的保護(hù)條件下，采用液態(tài)金屬攪拌鑄造技術(shù)制備了鎂合金／碳納米管復(fù)合材料。對(duì)其進(jìn)行了力學(xué)性能測(cè)試，采用光學(xué)顯微鏡觀察和分析了其顯微組織。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：碳納米管對(duì)鎂合金（az91）有較強(qiáng)的增強(qiáng)效果，明顯提高了抗拉強(qiáng)度、硬度、彈性模量和延伸率，并且復(fù)合材料的晶粒明顯小于az91合金的晶粒。

在氬氣的保護(hù)條件下，采用液態(tài)金屬攪拌鑄造技術(shù)制備了鎂合金／碳納米管復(fù)合材料。對(duì)其進(jìn)行了力學(xué)性能測(cè)試，采用光學(xué)顯微鏡觀察和分析了其顯微組織。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：碳納米管對(duì)鎂合金（az91）有較強(qiáng)的增強(qiáng)效果。

用聚四氟乙烯對(duì)碳納米管(cnts)進(jìn)行氟化改性,制備了氟化碳納米管(f-cnts),并采用超聲分散法和模具澆注法制備了環(huán)氧樹(shù)脂(ep)/f-cnts復(fù)合材料。采用紅外光譜、x射線(xiàn)衍射對(duì)f-cnts進(jìn)行了表征,并利用透射電子顯微鏡觀察了f-cnts在丙酮中的分散情況。研究了不同含量的f-cnts對(duì)ep/f-cnts復(fù)合材料的沖擊性能、彎曲性能的影響。結(jié)果表明,在cnts表面生成了c—f鍵,成功地制備了f-cnts,使cnts之間的纏結(jié)團(tuán)聚現(xiàn)象得到明顯改善,提高了cnts在有機(jī)溶劑中的分散性;當(dāng)f-cnts含量為1.5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)時(shí),材料的沖擊強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度最高,分別為25.90kj/m2、128.3mpa。

以聚磷酸銨(app)作為阻燃劑,用擠出成型法制備具有阻燃性的pe基木塑復(fù)合材料,研究app含量對(duì)木塑復(fù)合材料的靜態(tài)力學(xué)性能以及動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的影響。靜態(tài)力學(xué)研究結(jié)果表明:加入app的木塑復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度均比未加入app的木塑復(fù)合材料有所增加,當(dāng)app質(zhì)量含量為16%時(shí),彎曲強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度均達(dá)到最大值,分別為66.94mpa和13.38kj/m2;動(dòng)態(tài)力學(xué)研究結(jié)果表明:不同app含量的木塑復(fù)合材料在60.2～70.4℃之間均存在明顯的松弛,當(dāng)溫度低于松弛溫度時(shí),木塑復(fù)合材料的存儲(chǔ)模量(e')較大,而溫度高于松弛溫度時(shí),木塑復(fù)合材料的存儲(chǔ)模量明顯減小;隨著app含量增加,木塑復(fù)合材料的損耗模量(e″)和損耗因子(tanδ)均先降低然后升高。

酚醛復(fù)合材料具有廣闊的市場(chǎng)前景、需求增長(zhǎng)速度提升的。這是日前在蘇州召開(kāi)的第四屆酚醛樹(shù)脂行業(yè)技術(shù)交流會(huì)傳出的信息。此次會(huì)議由全國(guó)酚醛材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展中心，聯(lián)合國(guó)內(nèi)相關(guān)行業(yè)協(xié)會(huì)、生產(chǎn)企業(yè)共同舉辦。酚醛復(fù)合材料具有廣闊的市場(chǎng)前景，需求增長(zhǎng)速度提升的。11月底在蘇州召開(kāi)的第四屆酚醛樹(shù)脂行業(yè)技術(shù)交流會(huì)獲得的信息。