本文主要研究内容
作者欧阳豪（2019）在《微纳米芳纶纤维纸基复合材料的制备与性能》一文中研究指出：高性能芳纶纤维纸基材料由芳纶短切纤维和浆粕/沉析纤维混合抄造而成,具有诸多优异性能,在航空航天、国防军工等重要领域有着非常大的应用潜力。然而,芳纶纤维表面活性低,在水中分散效果不佳,导致纸张匀度差,纤维间的结合力小,纸张结构疏松,使得芳纶纸作为结构载体难以发挥芳纶纤维的突出性能,限制了芳纶纸的广泛应用。对位芳纶纳米纤维(PANFs)具有纳米级形态、高比表面积等诸多突出性能,作为增强材料可以显著提高复合材料的性能。DMAc(二甲基乙酰胺)/LiCl溶液是一种良好的溶解体系,可以高效溶解间位芳纶纤维。本论文先利用硅烷偶联剂KH-792对芳纶纤维进行接枝改性,随后分别引入PANFs和DMAc/LiCl体系,提出了三种对芳纶纸进行高效增强从而改善其结构和力学性能的新方法,主要研究内容及重要结果如下:(1)高性能梯度结构纳米芳纶纸基复合材料的增强制备。即通过真空抽滤辅助,运用纳米芳纶纤维的自身结构特点对微米级对位芳纶纸进行再增强,使纸张结构中加载PANFs,并在纸张中呈梯度结构分布。在真空抽滤时往PANFs分散液中加入一定量的DMDAAC溶液使PANFs发生静电絮凝,使得过滤时间由20小时30分钟大幅度减少至1小时10分钟,制得的梯度结构纳米芳纶纸拉伸强度达到43.7 MPa,相比原纸增加了36.7倍,比强度、断裂能相比原纸分别增加了14.1倍和78.0倍。(2)“部分溶解-再生焊接法”制备高性能对位/间位芳纶复合纸。即引入DMAc/LiCl体系溶解间位芳纶,使其被溶解后逐渐填充在纸张结构中,经再生后对纸张中的对位芳纶纤维有更好的包覆效果,并填充和粘接了纸张中的绝大部分孔隙,使得纸张拥有了一定的抗水性能。FT-IR分析结果表明纸张在经过增强后纤维间的氢键结合更强。增强后纸张的干拉伸强度、湿拉伸强度、比强度、层间结合强度、耐折度分别达到76.6 MPa、41.0 MPa、139210 m~2/s~2、1096.3 J/m~2和732次,相比热压原纸分别增加了2.2倍、5.5倍、2.1倍、9.4倍和34.7倍。(3)“部分溶解-再生焊接法”制备高性能微米/纳米芳纶纤维复合纸。即在前述方法的基础上,引入重新部分氢质子化的PANFs至浆料体系中制备高性能微米/纳米芳纶纤维复合纸。研究了PANFs用量对纸张机械性能的影响。结果表明当PANFs的用量为8%时,热压原纸的平均撕裂指数(47.8 mN·m~2/g)和层间结合强度(126.4 J/m~2)均达到最高,相比不含PANFs的纸分别增加了41.6%和19.8%,平均拉伸强度为37.8 MPa,增加了56.7%,仅略小于PANFs用量为10%的纸(39.6 MPa);随后原纸经“部分溶解-再生焊接法”增强后拉伸强度达到78.3 MPa,但撕裂度反而有所降低。本论文所采用的三种增强制备方法都能有效提高芳纶纸的机械性能,所得的芳纶纸在拥有非常高的极限强度和比强度的同时仍然保持了较好的柔韧性,还具有一定的抗水性能,为制备高性能的微纳米芳纶纤维纸基复合材料提供了新的思路。
Abstract
gao xing neng fang guan qian wei zhi ji cai liao you fang guan duan qie qian wei he jiang po /chen xi qian wei hun ge chao zao er cheng ,ju you zhu duo you yi xing neng ,zai hang kong hang tian 、guo fang jun gong deng chong yao ling yu you zhao fei chang da de ying yong qian li 。ran er ,fang guan qian wei biao mian huo xing di ,zai shui zhong fen san xiao guo bu jia ,dao zhi zhi zhang yun du cha ,qian wei jian de jie ge li xiao ,zhi zhang jie gou shu song ,shi de fang guan zhi zuo wei jie gou zai ti nan yi fa hui fang guan qian wei de tu chu xing neng ,xian zhi le fang guan zhi de an fan ying yong 。dui wei fang guan na mi qian wei (PANFs)ju you na mi ji xing tai 、gao bi biao mian ji deng zhu duo tu chu xing neng ,zuo wei zeng jiang cai liao ke yi xian zhe di gao fu ge cai liao de xing neng 。DMAc(er jia ji yi xian an )/LiClrong ye shi yi chong liang hao de rong jie ti ji ,ke yi gao xiao rong jie jian wei fang guan qian wei 。ben lun wen xian li yong gui wan ou lian ji KH-792dui fang guan qian wei jin hang jie zhi gai xing ,sui hou fen bie yin ru PANFshe DMAc/LiClti ji ,di chu le san chong dui fang guan zhi jin hang gao xiao zeng jiang cong er gai shan ji jie gou he li xue xing neng de xin fang fa ,zhu yao yan jiu nei rong ji chong yao jie guo ru xia :(1)gao xing neng ti du jie gou na mi fang guan zhi ji fu ge cai liao de zeng jiang zhi bei 。ji tong guo zhen kong chou lv fu zhu ,yun yong na mi fang guan qian wei de zi shen jie gou te dian dui wei mi ji dui wei fang guan zhi jin hang zai zeng jiang ,shi zhi zhang jie gou zhong jia zai PANFs,bing zai zhi zhang zhong cheng ti du jie gou fen bu 。zai zhen kong chou lv shi wang PANFsfen san ye zhong jia ru yi ding liang de DMDAACrong ye shi PANFsfa sheng jing dian xu ning ,shi de guo lv shi jian you 20xiao shi 30fen zhong da fu du jian shao zhi 1xiao shi 10fen zhong ,zhi de de ti du jie gou na mi fang guan zhi la shen jiang du da dao 43.7 MPa,xiang bi yuan zhi zeng jia le 36.7bei ,bi jiang du 、duan lie neng xiang bi yuan zhi fen bie zeng jia le 14.1bei he 78.0bei 。(2)“bu fen rong jie -zai sheng han jie fa ”zhi bei gao xing neng dui wei /jian wei fang guan fu ge zhi 。ji yin ru DMAc/LiClti ji rong jie jian wei fang guan ,shi ji bei rong jie hou zhu jian tian chong zai zhi zhang jie gou zhong ,jing zai sheng hou dui zhi zhang zhong de dui wei fang guan qian wei you geng hao de bao fu xiao guo ,bing tian chong he nian jie le zhi zhang zhong de jue da bu fen kong xi ,shi de zhi zhang yong you le yi ding de kang shui xing neng 。FT-IRfen xi jie guo biao ming zhi zhang zai jing guo zeng jiang hou qian wei jian de qing jian jie ge geng jiang 。zeng jiang hou zhi zhang de gan la shen jiang du 、shi la shen jiang du 、bi jiang du 、ceng jian jie ge jiang du 、nai she du fen bie da dao 76.6 MPa、41.0 MPa、139210 m~2/s~2、1096.3 J/m~2he 732ci ,xiang bi re ya yuan zhi fen bie zeng jia le 2.2bei 、5.5bei 、2.1bei 、9.4bei he 34.7bei 。(3)“bu fen rong jie -zai sheng han jie fa ”zhi bei gao xing neng wei mi /na mi fang guan qian wei fu ge zhi 。ji zai qian shu fang fa de ji chu shang ,yin ru chong xin bu fen qing zhi zi hua de PANFszhi jiang liao ti ji zhong zhi bei gao xing neng wei mi /na mi fang guan qian wei fu ge zhi 。yan jiu le PANFsyong liang dui zhi zhang ji xie xing neng de ying xiang 。jie guo biao ming dang PANFsde yong liang wei 8%shi ,re ya yuan zhi de ping jun si lie zhi shu (47.8 mN·m~2/g)he ceng jian jie ge jiang du (126.4 J/m~2)jun da dao zui gao ,xiang bi bu han PANFsde zhi fen bie zeng jia le 41.6%he 19.8%,ping jun la shen jiang du wei 37.8 MPa,zeng jia le 56.7%,jin lve xiao yu PANFsyong liang wei 10%de zhi (39.6 MPa);sui hou yuan zhi jing “bu fen rong jie -zai sheng han jie fa ”zeng jiang hou la shen jiang du da dao 78.3 MPa,dan si lie du fan er you suo jiang di 。ben lun wen suo cai yong de san chong zeng jiang zhi bei fang fa dou neng you xiao di gao fang guan zhi de ji xie xing neng ,suo de de fang guan zhi zai yong you fei chang gao de ji xian jiang du he bi jiang du de tong shi reng ran bao chi le jiao hao de rou ren xing ,hai ju you yi ding de kang shui xing neng ,wei zhi bei gao xing neng de wei na mi fang guan qian wei zhi ji fu ge cai liao di gong le xin de sai lu 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自华南理工大学的欧阳豪，发表于刊物华南理工大学2019-10-23论文，是一篇关于芳纶纸论文,增强论文,对位芳纶纳米纤维论文,溶解体系论文,机械性能论文,华南理工大学2019-10-23论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自华南理工大学2019-10-23论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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